Na2CO3胁迫下黄菖蒲幼苗的生长及生理响应

尹 娟

（信阳农林学院，河南信阳464000）

Na2CO3胁迫下黄菖蒲幼苗的生长及生理响应

尹 娟

（信阳农林学院，河南信阳464000）

为给选育抗逆性花卉品种及园林绿化提供理论依据，设置9个不同浓度Na2CO3，研究了黄菖蒲（Iris pseudacorusI L．）在胁迫条件下的适应性反应，揭示其抗碱能力。结果表明，当Na2CO3浓度在0～125mmol／L时，黄菖蒲对Na2CO3胁迫作用有抗性（或耐性）；当Na2CO3浓度高于125mmol／L时，Na2CO3胁迫对黄菖蒲有严重的伤害作用，且难以恢复。结论，黄菖蒲可以栽植在Na2CO3浓度为0～125mmol／L的土壤，Na2CO3浓度高于125mmol／L时，应对土壤改良后才能栽植黄菖蒲。

黄菖蒲；Na2CO3胁迫；生理特性

黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）是鸢尾科鸢尾属多年生草本宿根植物，原产欧洲，中国各地常见栽培。喜生于河湖沿岸的湿地或沼泽地。耐盐碱，耐践踏，根系发达，可用于水土保持、盐碱地改造等，有较高的应用价值。黄菖蒲具有一定的耐盐碱能力，可应用于盐碱地的改良和盐碱化的城市绿化［1］。近年来，关于黄菖蒲的研究主要集中在黄菖蒲抗重金属能力［2－3］、耐碱机制对黄菖蒲生理特性的影响［4］、黄菖蒲组织培养［5］及光合特性等［6］方面。关于黄菖蒲抗碱胁迫的研究鲜有报道。因此，为了更好地了解黄菖蒲抗碱能力，为盐碱地绿化选择更多的适生植物，笔者设置不同质量浓度的Na2CO3对黄菖蒲幼苗进行胁迫，研究其生物量和生理特性方面的变化及抗盐碱能力，为选育抗逆性花卉品种及园林绿化提供理论依据。

1材料与方法

1．1研究地概况

试验地位于信阳市，地处东经114°06′，北纬31°125′，年均日照时数1 900～2 100h；年平均气温15．1～15．3℃，无霜期长，平均220～230d；降雨丰沛，年均降雨量900～1 400mm，空气湿润，相对湿度年均77%。

1．2试验设计

供试黄菖蒲幼苗缓苗1周后，黄菖蒲处于2叶一心期、高为8．0cm左右时进行Na2CO3胁迫处理。试验共设9个Na2CO3处理水平，分别为CK、25mmol／L、50mmol／L、75mmol／L、100mmol／L、125mmol／L、150mmol／L、200mmol／L、300mmol／L，重复3次，每个重复10棵黄菖蒲。对照只浇灌1／8 Hoagland营养液，每4d更换1次营养液。在胁迫的1d、3d、5d时取样测定各项指标，并观察黄菖蒲恢复2d后的生长情况。

1．3测定指标

质膜透性采用相对电导率法测定，游离脯氨酸测定采用茚三酮法［5］，丙二醛采用硫代巴比妥酸法测定［4］。

2结果与分析

2．1Na2CO3胁迫对黄菖蒲株高生长的影响

由表1看出，Na2CO3胁迫对黄菖蒲株高有明显影响。处理前，黄菖蒲株高没有显著差异，处理第2～10天，随着浓度的加大，黄菖蒲生长变慢，株高逐渐降低，说明Na2CO3胁迫对黄菖蒲植株的生长有明显的抑制作用，浓度越高抑制越明显。

表1 Na2CO3胁迫黄菖蒲的株高Table Height of I．pseudacorus seedlings under different Na2CO3stress cm

2．2Na2CO3胁迫对黄菖蒲幼苗的生理响应

2．2．1细胞质膜的相对透性 由表2看出，胁迫期内，不同浓度Na2CO3（0～125mmol／L）胁迫下，黄菖蒲叶片细胞质膜透性有所增加，但增加幅度不大。在150～300mmol／L细胞质膜透性变化比较明显，表明在浓度为150mmol／L Na2CO3胁迫下，幼苗叶片的膜系统已受到伤害。根据观察，当Na2CO3浓度为300mmol／L时，胁迫第5天幼苗已经出现萎蔫，显现受害症状。当取消Na2CO3胁迫，恢复生长2d后，在0～125mmol／L浓度范围内，细胞质膜透性略有增加或者开始下降；当Na2CO3浓度为150～300mmol／L时，黄菖蒲细胞质膜透性持续增加。表明，Na2CO3浓度不同，膜的修复时间不同，浓度越大，膜的修复时间越长，修复的难度也越大。

表2 Na2CO3胁迫黄菖蒲幼苗的细胞质膜透性Table 2 Plasma membrane permeability of I．pseudacorus seedlings under different Na2CO3stress%

2．2．2丙二醛含量 由表3看出，在Na2CO3胁迫后第1天，300mmol／L浓度处理的丙二醛质量摩尔浓度最高，显著高于其他处理，CK、25mmol／L、50mmol／L处理差异不显著，75mmol／L、100mmol／L、125mmol／L处理差异不显著，胁迫3d后的情况和胁迫1d的情况基本相同。胁迫5d后，各胁迫处理均显著高于对照，说明Na2CO3胁迫对黄菖蒲丙二醛质量摩尔浓度产生了显著影响，且随着浓度的增大，丙二醛质量摩尔浓度升高。当Na2CO3胁迫取消，恢复生长2d后，在0～125mmol／L浓度处理范围内，丙二醛质量摩尔浓度开始下降，与对照无显著差异，说明在一定浓度Na2CO3胁迫处理后，黄菖蒲幼苗表现出一定的耐碱性。在Na2CO3浓度为125～300mmol／L，恢复生长2d后，丙二醛质量摩尔浓度增加，与对照有显著差异，说明幼苗已受到很大的损伤，且不能恢复生长。

表3 Na2CO3胁迫黄菖蒲幼苗的丙二醛含量Table 3 MDA content of I．pseudacorus seedlings under different Na2CO3stressμmol／g

表4 Na2CO3胁迫黄菖蒲幼苗的脯氨酸含量Table 4 Proline content of I．pseudacorus Iseedlings under different Na2CO3stressμg／g

2．2．3脯氨酸含量 由表4看出，经过不同时间和不同浓度Na2CO3处理后，黄菖蒲幼苗脯氨酸质量分数总体呈上升趋势。在Na2CO3胁迫后第1天，300mmol／L浓度处理脯氨酸质量分数最高，为12．49μg／g，显著高于其他处理；CK、25mmol／L和50mmol／L处理差异不显著，75mmol／L、100mmol／L Na2CO3胁迫差异不显著。胁迫3d和胁迫1d的情况基本相同。胁迫5d后，各胁迫处理均显著高于对照。说明，Na2CO3胁迫对黄菖蒲脯氨酸质量分数产生了显著影响，且随着浓度的增大，脯氨酸质量分数越高。当Na2CO3胁迫取消后，恢复生长2d，25mmol／L、50mmol／L Na2CO3胁迫脯氨酸质量分数恢复对照水平，75mmol／L、100mmol／L Na2CO3胁迫虽然没有恢复到对照水平但是脯氨酸质量分数出现了降趋势；而150～200mmol／L浓度处理，恢复生长2d后，脯氨酸质量分数继续增加，与对照有显著差异，说明幼苗已受到很大的损伤，且不能恢复生长。

3小结

根据研究数据分析得出如下结论：第一，Na2CO3胁迫对黄菖蒲植株的生长有明显的抑制作用。原因可能是在Na2CO3胁迫下，植物体内积累了较多的盐分，导致细胞液渗透压升高，对细胞分裂和扩张造成了影响，从而影响了黄菖蒲的生长；第二，在Na2CO3浓度为0～125mmol／L条件下，黄菖蒲具有一定的抗碱能力。在浓度为125～300mmol／L的Na2CO3胁迫后，即便解除了胁迫，植株也无法恢复正常的生理状态，说明高碱下黄菖蒲受到严重的伤害。因此，在Na2CO3浓度为0～125mmol／L可以栽植黄菖蒲，而当Na2CO3浓度为125～300mmol／L时，黄菖蒲则不能正常生长，需要对土壤进行改良。

近年来，人们对植物的耐碱性进行了一些研究，主要研究集中在盐碱环境下植物的生长，蛋白的合成特异性和复杂性、耐碱机制与分子生物方面的研究等［7］。因此，植物如何适应逆境中的高强度胁迫也将是植物研究的核心问题之一［8］。通过文献梳理，部分研究结论与本研究相同，例如，杨春武等［9］认为，植物在受到碱胁迫时，既要面对生理干旱和离子毒害等因素，还必须面临高pH带来的伤害，因此碱胁迫抑制植物的生长效果更明显。石德成等［10］研究表明，碱胁迫比中性盐胁迫对植物生长影响更大。颜宏等［11］指出，碱性盐处理很大程度抑制了羊草的生长。陈月艳等［12］认为，在碱性盐碳酸钠胁迫下，星星草种子萌发受阻就是由碱性盐渗透胁迫所导致。

［1］王桂芹．不同生态环境马蔺植物体解剖结构比较［J］．内蒙古民族大学学报，2002，17（2）：127－129．

［2］周玉卿，赵九洲，韩玉林．铅、镉及其复合胁迫对黄菖蒲幼苗生长和生理抗性的影响［J］．湿地科学，2012 （4）：487－491．

［3］仇 硕，黄苏珍，王鸿燕．Cd胁迫对黄菖蒲幼苗4种抗氧化酶活性的影响［J］．植物资源与环境学报，2008 （1）：28－32．

［4］孙延东，黄苏珍．镉、铜复合胁迫下黄菖蒲部分生理抗性研究［J］．江苏农业科学，2007（6）：308－311．

［5］赵 慧，郁东宁，孙 譞，等．黄菖蒲的组织培养与快速繁殖［J］．北京农学院学报，2011（1）：73－75．

［6］徐德福，李映雪，郑建伟，等．不同基质对黄菖蒲光合特性及净化能力的影响［J］．环境科学，2011（9）：2576－2581．

［7］颜 宏，赵 伟，尹尚军，等．羊草对不同盐碱胁迫的生理响应［J］．草业学报，2006，15（6）：49－55．

［8］Khan M A．Ungar I＿A Showalter A．M，Effects of salinity on growth，water relations and ionaccumulation of the subtropical perennial halophyte，Atriplex griffithii var．stocksii［J］．Annals of Botany，2000，85 （2）：225．

［9］杨春武，李长有，尹红娟，等．小冰麦对盐胁迫和碱胁迫的生理响应［J］．作物学报，2007，33（8）：1255－1261．

［10］SHI De－cheng．Strain responses in Na2CO3－stressed Leymus chinensis seedlings and their mathematical analysis［fl．Acta BotanicaSinica，2010，34（5）：386－393．

［11］龚 明，刘友良，丁念诚，等．大麦不同生育期的耐盐性差异［J］．西北植物学报，2011，14（1）：1－7．

（责任编辑：刘 海）

Effects of Na2CO3Stress on Growth and Physiological Property of Iris pseudacorus Seedlings

YIN Juan
（Xinyang College of Agriculture and Forestry，Xinyang，Henan464000，China）

The adaptive response and alkali－resistance of I．pseudacorus were analyzed under 9 different Na2CO3stresses to provide the theoretical basis for breeding of flower varieties with a stress resistance and landscaping．Results：I．pseudacorus has the tolerance against Na2CO3stress when Na2CO3concentration is 0～125mmol／L．I．pseudacorus is damaged severely when Na2CO3concentration is more than 125mmol／L．In conclusion，I．pseudacorus can be planted in the soil with 0～125mmol／L Na2CO3concentration and can not be cultivated in the soil with more than 125mmol／L Na2CO3concentration．

Iris pseudacorus；Na2CO3stress；physiological property

S688

A

1001－3601（2016）02－0066－0067－03

2015－05－25；2015－12－30修回

信阳农林学院青年教师科研基金资助项目（201201007）

尹 娟（1979－），女，讲师，硕士，从事园林植物应用的教学与科研工作。E－mail：120987290＠qq．com