木槿属外来种质Hibiscus dasycalyx对NaCl胁迫的生理响应

2019-08-27 04:31李辛晨
安徽农业科学 2019年14期

摘要 采用盆栽试验,比较不同浓度NaCl胁迫下,从美国引进的木槿属植物Hibiscus dasycalyx叶片超氧化物歧化酶活性、细胞膜透性、脯氨酸含量、可溶性糖含量以及根茎叶K+、Na+ 浓度等生理指标的变化。试验表明,H.dasycalyx在NaCl胁迫具有一定的抗性,在沿海以及其他土壤盐分以氯化盐为主,土壤含盐量在6 g /kg 以下的地区具有一定应用价值。

关键词 NaCl胁迫;木槿属;外来种质

中图分类号 Q945文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)14-0113-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.033

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract In this study, pot experiments were conducted to compare the changes of SOD activity, cell membrane permeability, proline content,soluble sugar content,K+, Na+ concentrations of  root, stem, leaf in Hibiscus dasycalyx leaves imported from the United States under different concentrations of NaCl stress.H. dasycalyx had certain resistance to NaCl stress, and had certain application value for coastal and other soil salinity with chlorinated salt and soil salinity belows 6 g/kg.

Key words NaCl stress;Hibiscus;Exotic germplasm

作者简介 李辛晨(1980—),男,北京人,助理研究员,硕士,从事园林植物遗传育种研究。

收稿日期 2019-02-12

近年来,锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus)植物的研究和开发应用日益受到人们的重视。栽培应用情况显示,该属植物多数种类对于干旱、瘠薄、盐碱等不良土壤条件表现出较好的适应性,是一类极具开发潜力、抗逆性强的植物类群[1]。Hibiscus dasycalyx原生境为美国德克萨斯州东部季节性沼泽地[2],植株高1.2~1.3 m,茎较细,易倒伏,花期7—8月,开花为白色,花朵内基部深紫色,花直径相对较小,为9.0 cm, 故取中文名为“小白花木槿”。笔者拟通过盆栽试验,测定NaCl胁迫下外来木槿属种质Hibiscus dasycalyx的SOD酶活性、细胞膜透性、可溶性糖含量以及根茎叶K+、Na+ 浓度等生理指标的变化,分析不同浓度盐胁迫对Hibiscus dasycalyx生长的影响,以期为该属植物在滨海盐碱地造林应用提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 材料

在6月选取Hibiscus dasycalyx发育比较一致的当年生枝条进行扦插繁殖育苗。

1.2 方法

1.2.1 NaCl胁迫处理方法。

试验采用盆栽法在温室中进行,于3月下旬植株发芽萌动后,选取生长势比较一致的材料,称取等质量培养基质(7 kg/盆),测定基质含水率,定植于规格为35 cm×20 cm的塑料花盆中,并置于温室内进行缓苗,温室采用自然光照及自然温度条件,水分管理一致。培养基质为泥炭、珍珠岩、园土按3∶1∶6的质量比例混合均匀。5月下旬植株恢复生长后,根据盆栽基质的质量设置0、2、4、6、8 g/kg 5个NaCl胁迫处理水平,每个处理设5次重复,每个重复1盆,每种材料共计25盆。采用结合平衡水分蒸发逐次加入NaCl(分析纯)溶液的加盐方式[2],试验采用完全随机区组设计,为避免盆内盐分和水分流失,每个盆下放置托盘,盐胁迫期间定期定量浇水,将浇水时流出的溶液重新倒回盆内。定期清洗托盘内渗出的盐分和基质,倒回原盆中,盐胁迫时间50 d。

1.2.2 生理指标测定。

各生理指标叶片相对电导率(组织液外渗电导法)、丙二醛含量(硫代巴比妥酸法)、抗氧化酶活性(氮蓝四唑光化还原法)、游离脯氨酸含量(茚三酮比色法)的测定参见中国科学院上海植物生理研究所《现代植物生理学试验指南》[3];叶片可溶性糖含量(蒽酮比色法)的测定参见李合生[4]主編的《植物生理生化实验原理和技术》。

1.2.3 Na+和K+含量测定。将称完干质量的植物材料用粉碎机(FW80天津市泰斯特仪器有限公司)分根、茎、叶粉碎,过孔径0.5 mm筛称取干样0.3 g,用1 mol/L HCl一次浸提后,置于振荡机(HY-2,常州国华电器有限公司)上振摇1.5 h,过滤,采用火焰光度法[4]测定植物体根、茎、叶内的Na+和K+含量,并计算出K+/Na+比值。

1.3 数据分析

应用方差分析软件SPSS 16.0和Excel 2010软件进行数据处理,采用新复极差法(Duncan法)进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 叶片相对电导率变化 盐胁迫条件下,植物细胞质膜受到盐离子胁迫影响而产生胁变,导致质膜受伤,细胞电导质外渗。通常叶片电导率的大小被作为反映细胞质膜透性变化的指标[5]。NaCl胁迫对试验材料叶片相对电导率的影响见图1,H. dasycalyx叶片相对电导率随盐胁迫浓度的升高呈上升趋势,4 g/kg盐胁迫时指标值升高较对照达显著水平,增幅为对照的283.61%,8 g/kg盐浓度时细胞质膜损伤程度严重,指标值升高至对照的1 009.84%。