NaCl与Na2CO3对高羊茅生理胁迫的差异分析

夏循海 何勇　 田志宏

摘 要：分别采用浓度为50～250mmol/L的中性盐（NaCl）和浓度为25～125mmol/L的碱性盐（Na2CO3）对生长7d的高羊茅幼苗进行胁迫处理，测定并分析了NaCl与Na2CO3对高羊茅含水量、可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量及SOD、POD活性等生理生化指标的影响。结果表明：随盐浓度升高，高羊茅幼苗的含水量和SOD活性总体呈下降趋势，少数浓度时指标也有升高；可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量及POD活性随盐浓度增加而逐渐升高。50 mmol/L Na+浓度时，两种盐对含水量、可溶性蛋白、可溶性糖及POD活性的影响相似；随处理浓度的升高，碱性盐对高羊茅各项生理生化指标的影响大多比中性盐的影响要大，表明高羊茅对中性盐的耐受力比碱性盐要强。

关键词：高羊茅；盐胁迫；碱胁迫；NaCl；Na2CO3；生理生化特性

中图分类号 Q949.71+4.2 文献标识码 B 文章编号 1007-7731（2013）09-36-03

The Physiological Difference Analysis of NaCl and Na2CO3 Stressed on Tall Fescue （Festuca arundinacea L.）

Xia Xunhai et al.

（College of Life Science，Yangtze University，Jingzhou 434025，China）

Abstract：In this study，the effects of neutral salt （NaCl） and alkaline salt （Na2CO3） on the determination of some physiological and biochemical indexes，such as moisture content，soluble protein，soluble sugar，chlorophyll content，the activity of SOD and POD，were researched respectively，at the concentration of 50～250mmol/L NaCl and the concentration of 25～125mmol/L Na2CO3 treatment on the growth of 7 days of tall fescue. The results indicated that：with the increase of salt concentration，the water content and SOD activity of tall fescue seedlings decreased，the minority concentration index also increased； soluble protein，soluble sugar，chlorophyll content and POD activity increased with the increase of salt concentration. At the 50mmol/L Na+ concentration，the effect of two kinds of salt content，soluble protein，soluble sugar and the activity of POD increased with the concentration of similarity； alkaline salt showed more effects than neutral salt on physiological and biochemical indexes of tall fescue，and more tolerance to neutral salt than alkaline salt.

Key words：Festuca arundinacea L.；Salt stress；Alkaline stress；NaCl； Na2CO3；Physiological and biochemical characteristics

高羊茅（Festuca arundinacea L.）又叫苇状羊茅[1-2]，属禾本科羊茅属多年生草本植物，原产于欧洲，在我国新疆、东北中部湿润的地区均有分布[3]。近年来，随着我国草坪业的飞速发展，高羊茅因其根系发达，固土能力强，适应性广，持久性好，抗病性突出，抗旱，耐热，耐荫，易形成草皮等特点，被广泛应用于各类运动场，草皮农场，庭院，公园绿地以及边坡绿地和垂直绿化，甚至水土流失易发区等地的草坪建植。但由于我国部分区域土地的盐碱化较为严重，在一定程度上限制了高羊茅的应用范围和建坪效果。

本研究分别测定了在不同浓度NaCl与Na2CO3胁迫下高羊茅生理生化指标的差异，分析了不同盐碱胁迫对高羊茅生理生化指标的影响，以进一步了解高羊茅的抗盐碱性，以期为后续相关研究改善高羊茅的一些不利的生理性状，为土壤改良、育种等技术的研究提供参考依据，并促进我国农业、城市绿化事业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料预培养 沙培高羊茅种子（商品名：护坡卫士，购自湖北省武汉市绿农园艺花卉有限责任公司）至发芽后7d，将材料分成11组，分别用浓度为50、100、150、200、250mmol/L的NaCl和25、50、75、100、125mmol/L的Na2CO3溶液（各溶液均用1/2Hoagland营养液配制）进行浇灌，另设1组为空白对照，用30mL相应浓度的盐溶液连续处理7d。

1.2 含水量测定 准确称取新鲜高羊茅叶片0.5g，80℃烘箱内烘干至恒重，然后称取样品干重，计算含水量。计算公式：水分（%）=（烘烤前样品称量-烘烤后样品称量）/称重×100（1）

1.3 生理生化指标测定 可溶性蛋白质的含量采用考马斯亮蓝G250染色法测定，可溶性糖的含量采用苯酚法测定，叶绿素含量采用分光光度法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）法测定，过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定[4]。

2 结果与分析

2.1 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片含水量的影响 详见图1。由图1可见，在50mmol/LNa+浓度下，NaCl与Na2CO3对植株含水量的影响是一样的，随着两种盐胁迫浓度的增加，高羊茅植株叶片内含水量逐渐降低，且Na2CO3对植株含水量的影响比NaCl大。

2.2 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片可溶性蛋白含量的影响 详见图2。从图2可以看出，随着NaCl与Na2CO3胁迫浓度的增加，可溶性蛋白含量变化曲线呈折线型，总体趋势是增加的。在50mmol/L Na+浓度下，NaCl对可溶性蛋白的影响大于Na2CO3的；当Na+浓度一旦超过50mmol/L，在相同Na+浓度下，可溶性蛋白含量则是NaCl的低于Na2CO3的。

2.3 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片可溶性糖含量的影响 详见图3。由图3可看出，随着NaCl与Na2CO3胁迫浓度的增加，高羊茅中可溶性糖含量变化总体趋势是增加的。在NaCl胁迫下，对可溶性糖的影响呈折线型，在Na2CO3胁迫下，可溶性糖含量随着浓度的增加而增加。在200～250mmol/L Na+浓度下，NaCl胁迫使可溶性糖含量迅速上升，Na2CO3胁迫使可溶性糖含量迅速下降。Na2CO3的影响比NaCl的大。

2.4 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片叶绿素含量的影响 详见图4。由图4可见，在NaCl与Na2CO3胁迫下，高羊茅叶片中的叶绿素含量随Na+浓度的增加而升高。在相同Na+浓度下，Na2CO3对叶绿素含量的影响比NaCl对叶绿素含量的影响大。在250mmol/L Na+浓度时，二者比较接近。

2.5 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片超氧化物歧化酶SOD活性的影响 详见图5。从图5可以看出，在NaCl与Na2CO3胁迫下，SOD活性的总体趋势是先升后降的。在50mmol/L NaCl胁迫下，SOD活性明显下降，随后又随胁迫浓度的增加而升高。在150mmol/L NaCl胁迫下，SOD活性又转为下降。在25mmol/L Na2CO3胁迫下，SOD活性略有升高，而后随Na2CO3胁迫浓度的增加而一路下降。实验结果表明：Na2CO3对SOD活性的影响比NaCl对SOD活性的影响大，对高羊茅的伤害Na2CO3比NaCl严重。

2.6 NaCl与Na2CO3胁迫对高羊茅叶片过氧化物酶POD活性的影响 详见图6。由图6可见，随着NaCl与Na2CO3处理浓度的增加，POD活性逐渐增加。在低浓度NaCl胁迫下，POD活性增加缓慢。随后随处理浓度的增加明显上升。随着Na2CO3处理浓度的增加，POD活性变化曲线呈折线型。在50mmol/LNa+浓度下，Na2CO3处理的对POD活性的影响与NaCl处理的很接近。随后随处理浓度的增加显著上升，在150mmol/L Na+胁迫下，Na2CO3处理的POD活性有所下降，但仍比NaCl处理的活性大。实验结果表明：在相同Na+浓度下Na2CO3的POD活性高于NaCl。说明碱性盐Na2CO3对高羊茅POD活性的影响强于中性盐NaCl，也说明对高羊茅的伤害较大。

3 讨论

在盐碱胁迫条件下，植物组织与外界的渗透平衡遭到破坏，首先表现为含水量下降，其次表现为与植物细胞的渗透平衡调节有关的可溶性蛋白和可溶性糖的含量增加，从而在一定程度上来抵抗逆境[5-6]带来的胁迫，本实验中确实也发现随盐浓度增加而出现高羊茅幼苗含水量下降、可溶性蛋白和可溶性糖的含量升高的现象。

王丽燕[7]指出，盐胁迫会导致植物叶片叶绿素含量降低；而肖雯和贾恢先则认为叶绿素含量大小并不直接反应植物耐盐性大小，但能代表盐碱胁迫条件下光合作用的强弱。本实验发现，随盐浓度升高，高羊茅幼苗叶片内叶绿素含量均上升，说明叶绿素含量并未受到盐胁迫的影响。

活性氧是反映植物受盐碱胁迫损伤程度的一个胁变指标[5]，这种伤害可借助于超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的作用而降低，在此过程中也会伴随有这些酶活性的动态变化。本实验结果也验证了这一观点，SOD活性随NaCl浓度的升高出现先下降后升高的动态；低浓度Na2CO3胁迫处理时，SOD活性略有升高，随着浓度的增加SOD活性又逐渐下降；随NaCl与Na2CO3胁迫浓度的逐渐升高，POD活性逐渐增加。

不论是NaCl还是Na2CO3，它们对高羊茅幼苗的胁迫作用主要是由Na+浓度变化而造成的渗透胁迫，但殷立娟和石德成却认为，Na2CO3所造成的高pH是羊草的最大致害因素，其次才是钠离子效应，前两者相比，渗透效应非常微弱，甚至可以忽略。本实验发现Na2CO3对高羊茅胁迫的各项生理生化指标的影响比NaCl大，高羊茅对中性盐的耐受力强于碱性盐，但其相关机理还需进一步实验验证。

参考文献

[1]谭继清.中国草坪与地被[M].北京：科学技术文献出版社，1993.

[2]谭继清，谭志坚.新编中国草坪与地被[M].重庆：重庆出版社，2000.

[3]周桂珍，周席华，解丽珍.高羊茅草坪不同播种量对比试验研究[J].湖北林业科技，2006（1）：11-13.

[4]侯福林.植物生理学实验教程[M].二版.北京：科学出版社，2010.

[5]黄明，田志宏.NaCl与Na2CO3对中华结缕草胁迫作用的比较[J].湖北农业科学，2006（5）：638-640.

[6]梁新华，刘凤敏.NaCl和Na2CO3胁迫对甘草幼苗渗透调节物质含量的影响[J].农业科学研究，2006，27（2）：96-98.

[7]王丽燕.NaCl胁迫对植物光合作用的影响[J].德州学院学报，2005，21（4）：12-14.

[8]肖雯，贾恢先.几种盐生植物抗盐生理指标的研究[J].西北植物学报，2000，20（5）：818-825.

[9]殷立娟，石德成.东北碱化草地的主要盐分Na2CO3对羊草危害因素分析[J].草业学报，1993（1）：1-5. （责编：张宏民）