钼素对不同氮素形态营养液培养的盐角草生物量的影响

吴自明，谭雪明，陈慧珍，2，韩瑞才，石庆华，潘晓华

(1.江西农业大学 作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室 江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室，江西 南昌 330045； 2.江西省萍乡市农业科学研究所，江西 萍乡 337000)

盐角草(Salicorniaeuropaea)又称欧洲海蓬子，系藜科盐角草属，是一种叶片退化而茎肉质化，不具有盐腺和盐囊泡，可以在1 mol·L-1NaCl下生存，一年生双子叶草本盐生植物，可作为无公害蔬菜、动物青饲料和生物能源物质栽培应用，在我国广为分布，具有很强的经济价值和生态价值[1-6]。过去沿海荒漠气候地区曾把盐角草作为油料作物通过海水灌溉种植[7-8]，而今由于其生长在不毛之地的盐碱地，无病虫药害，富含极高营养价值及保健功能，具有降低血液中胆固醇及减肥作用，成为餐桌上的有机和无公害海水蔬菜。据报道，墨西哥和厄立特里亚已在荒漠沿海地区大面积种植盐角草[9]，且欧洲国家最近启动了盐角草高产育种和栽培项目[10]。我国海岸线长，可种植盐角草的海涂面积巨大，但迄今为止，在海边滩涂推广的面积极少。利用海水灌溉大面积种植盐角草，对于促进海边滩涂农业生产具有重要的意义[11]。

1 材料与方法

1.1材料种植 选用RN生态型盐角草为试验材料，种子从以色列本古里安大学获得，种植在可控温室。温度控制在20～30 ℃。光照时长用100 W标准灯补充光照时长至少15 h，防止短日照促进盐角草开花。用20 L装有珍珠岩介质的篮筐放入充气的海水溶液中培养盐角草。分别设计3个钼营养水平(0、3、6 μmol·L-1叶面喷施)和每周3 μmol·L-1钼营养溶液水培，每2周换一次营养液，中间添加营养液以补充由于蒸腾或蒸发减少的营养液。每个钼营养和N源小区处理重复3次。盐角草种子50%海水浇灌在珍珠岩上，出苗后4周，逐渐增加盐的浓度至海水浓度。苗数控制在1 000株·m-2，播种12周后，将鲜嫩的可食茎枝(菜用质量)剪下称量；之后每月收割1次，连续6次，计算单位面积累计的鲜质量。

1.2营养液配制 按照Hoagland营养液配置方法[18]，用海盐配置33 g·L-1的海水溶液，内含5 mmol·L-1硝态氮或5 mmol·L-1的铵态氮作为N源，无钼素营养(表1)，两种营养液不添加钼素营养的为对照。为减少NH4+的硝化作用，营养液中加入0.09 μmol·L-1双氰胺(Sigma Chemicals,D-8275)[19]。

表1 两种N素形态和NO3--N)营养液的配制

1.3叶绿素及胡萝卜色素测定 采用80%的丙酮提取色素，30 mg肉质茎研磨匀浆，然后在7 000 r·min-1下离心10 min，用紫外可见分光光度计(Beckman DU800)测定663、645和470 nm下的吸光值，按Lichtenthaler和Wellburn[20]的方法，测定和计算单位鲜质量叶绿素(Chl)和β-胡萝卜素(β-Car)的含量。叶绿素a浓度Ca=12.21A663-2.81A646；叶绿素b浓度Cb=20.13A646-5.03A663；叶黄素和类胡萝卜素浓度Cx+c=(1 000A470-3.27Ca-104Cb)/229。

1.4硝酸还原酶活性测定 硝酸还原酶活性测定按照Ventura的方法[21]，第1次收割地上茎后4周，在喷施钼素和更换钼素营养液后，次日09:00-11:00收集茎的顶部(约2 cm长)，称量，按照1∶20(W∶V)比率浸入加有0.1 mol·L-1KNO3和0.1%异丙醇的50 mmol·L-1磷酸钾缓冲液中，泵真空，使茎充分浸润在溶液中。NH4+培养的盐角草NR活性也是在不含0.1 mol·L-1KNO3-反应混合液中测定。30 ℃暗反应30 min，消除起始样品中亚硝酸盐。最后，按照1∶1(V∶V)加入3 mmol·L-1HCl 溶解1%的磺胺和0.02%N-1-萘基乙二胺，540 nm分光光度计读数。通过计算反应液酶催化产生的亚硝态氮(NO2-)总量就可得出硝酸还原酶活性。

1.5黄嘌呤脱氢酶活性及酰脲类物质测定 第1次收割地上茎后5周，分别收集根和茎的顶部(约2 cm长)，称量，液氮速冻超低温贮藏用于XDH活性及Ureides测定。

XDH活性测定采用提取液分别按照1∶2(V∶V)和1∶6的比例，研磨根系和肉质茎蛋白，15 000 r·min-1离心，取上清液，蛋白的定量参照Bradford的方法[22]，用Bio-Rad试剂微量分析和结晶牛血清蛋白做标准曲线。XDH活性分析，采用非变性PAGE胶电泳分离，与底物反应，产物显色的方法具体参照Brychlova等[23]的方法。XDH与底物反应显色条带相对强度通过Bio-Rad Quantity One Version 4.5软件估计。

酰脲类物质测定采用80%的乙醇按照1∶4(V∶V)的比例，研磨提取Ureides，尿囊素和尿囊酸的具体测定方法分别参照Vogels等[24]的方法。

1.6数据分析 数据处理利用DPS和Excel软件，用t测验对同一因素的处理与对照间差异进行显著性检验。

2 结果与分析

图1 不同氮素形态营养液和钼素水平培养的盐角草色素含量Fig.1 Pigments content of Salicornia europaea under different nitrogen sourece and different molybodate level

图2 钼素水平对和NH4+-N营养液培养的盐角草硝酸还原酶活性的影响

3 讨论

图3 不同钼素水平对和NH4+-N营养液培养的盐角草肉质茎黄嘌呤脱氢酶活性的影响Fig.3 Effects of different molybdate level on XDH activity of Salicornia europaea in

图4 钼素水平对和营养液培养的盐角草肉质茎尿囊素和尿囊酸含量的影响Fig.4 Effects of molybdate application on allantion and allantoate content of Salicornia europaea in NO3--N and NH4+-N solution

图5 不同氮素形态和钼素水平对盐角草生物量的影响Fig.5 Effects of molybdate application on yield of Salicornia europaea in NO3--N and NH4+-N solution

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