水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗光合特性的影响

刘江波，潘镭文，杜 锦，向春阳

（天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300392）

土壤盐渍化对农业生产构成了巨大的威胁，土壤盐渍也会严重危害农业生态系统[1]。油菜在农业生产中占有重要的地位。土壤中的盐分含量达到0.3%以上时，油菜就会受到盐胁迫的伤害[2]。而外源水杨酸可以参与调节种子发芽、开花、气孔关闭、离子吸收和抑制乙烯合成等多个生理过程，对于改善植物对胁迫的耐受能力有一定的作用[3]。近年来，外源调节物质在抗性方面的研究逐渐成熟。在耐盐性研究方面外源水杨酸主要集中在辣椒等作物[4]，对油菜幼苗光合特性的研究相对较少。因此，本研究采用“陕杂2号”油菜品种为材料，以5种不同含盐量下的土壤为基质，采用水杨酸处理种子和幼苗，测定了幼苗的光合特性、叶绿素含量和氮含量。对于油菜在盐渍化土壤上的种植，盐碱地的开发和利用具有重要意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本试验采用油菜品种“陕杂2号”为试验材料，由天津市农业科学院农业资源与环境所提供。

1.2 试验方法

设置0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%的盐含量处理水平，含盐量调节采用参考文献[5]的方法。用1%次氯酸钠溶液浸泡种子10 min，再用蒸馏水冲洗。试验组采用1 mmol·L-1水杨酸浸种，对照组采用水浸种，各处理12 h，每个处理种植3盆，每盆播10穴。幼苗长到5 cm时再次喷施同等浓度的水杨酸和水，每盆均喷施5 mL。当幼苗长到15 cm高时，测定油菜幼苗叶片的叶片氮含量、叶绿素含量和净光合速率等指标。

1.3 测定项目与方法

选择光照充足，上午9—11时，用CI-340光合作用仪测定油菜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度。用TYS-3N植物营养测定仪测定油菜叶片的叶绿素含量和叶片含氮量。

1.4 数据处理

采用Excel2013分析数据和作图，SPSS 21软件作显著性分析。

2 结果与分析

2.1 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片净光合速率的影响

图1表明，对照组和水杨酸处理组油菜幼苗叶片的净光合速率在0.2%盐胁迫下均有所增加，盐含量增加，则净光合速率呈下降的趋势。在0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%土壤盐浓度下，水杨酸处理组的净光合速率比对照组分别提高了63.6%，62.3%，89.5%，71.5%和22.0%。在高盐含量的0.68%条件下，水杨酸处理组的净光合速率增加不显著，其他盐含量下均达到了显著水平。说明水杨酸在一定盐浓度下能够改善植物的净光合速率。

图1 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的净光合速率

2.2 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片蒸腾速率的影响

从图2可以看出，对照组的油菜幼苗叶片蒸腾速率随着土壤盐含量的增加，油菜幼苗叶片的蒸腾速率逐渐降低。在0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%盐浓度下，水杨酸处理组的油菜幼苗叶片的蒸腾速率比对照组分别提高了5.6%，14.6%，22.5%，21.2%和11.5%，在0.20%～0.52%的盐含量范围内均达到了显著水平。

图2 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的蒸腾速率

2.3 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片气孔导度的影响

从图3可以看出，随着盐浓度的增加，油菜幼苗叶片气孔导度呈现下降趋势。经水杨酸处理油菜幼苗叶片的气孔导度虽均有提高，但只有在0.20%，0.35%和0.52%盐浓度处理下达到了显著水平。说明在高盐浓度下，油菜幼苗的气孔导度受到严重影响，水杨酸的作用甚微，达不到预期效果。

图3 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的气孔导度

2.4 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片胞间CO2浓度的影响

从图4可以看出，随着土壤盐浓度的增加，油菜幼苗叶片胞间CO2浓度呈显著增加趋势。在0.04%，0.20%，0.35%，0.52%和0.68%盐浓度下，水杨酸处理组比对照组的叶片胞间CO2浓度分别下降了8.4%，13.6%，7.1%，6.8%和1.3%，在0.04%～0.52%盐含量范围内均达到了显著水平。说明水杨酸能够降低油菜幼苗叶片胞间的CO2累积，从而缓解盐胁迫对幼苗的抑制作用。

图4 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的胞间CO2浓度

2.5 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片叶绿素含量的影响

从图5可以看出，对照组和水杨酸处理组油菜幼苗叶片的叶绿素含量均在0.20%盐含量下有所增加，但随着土壤盐含量的进一步增加均呈下降的趋势。使用水杨酸处理后，油菜幼苗叶片叶绿素含量在0.20%以上的不同含盐量下有显著的提升，在0.04%盐含量虽有增加，但未达到显著水平。试验表明，水杨酸在一定盐浓度下能够增加植物内叶绿素含量，进而提高植物净光合速率，降低盐胁迫对植物的迫害，最终提高植物的抗逆性。

图5 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的叶绿素含量

2.6 水杨酸对盐胁迫下油菜幼苗叶片含氮量的影响

从图6可以看出，对照组油菜幼苗叶片的氮含量随着盐含量的增加表现为先增后减的趋势。用水杨酸处理的油菜幼苗叶片的叶氮含量，在0.04%，0.20%，0.35%，0.52%和0.68%盐含量下，分别比对照组提高了6.8%，10.3%，11.5%，12.4%和17.9%，且在不同盐胁迫的条件下，均达到了显著水平。

图6 不同盐胁迫下油菜幼苗叶片的含氮量

3 结论与讨论

提高植物叶片的净光合速率，能降低盐胁迫逆境下叶片的伤害。净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的变化趋势一致，与盐含量呈负相关，胞间CO2浓度与盐含量呈正相关。外源水杨酸处理的油菜幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度数值均比对照明显升高，光合作用能力明显增强。本试验的结果表明，水杨酸处理可以提高盐胁迫下油菜幼苗的净光合速率和蒸腾速率，这与孙德智等[6]的研究结果是一致的。使用外源物水杨酸促进了植物幼苗叶片抵抗盐伤害的能力。

本研究表明，油菜幼苗叶片叶绿素含量和氮含量变化趋势一致，外源水杨酸处理后，叶绿素含量和氮含量均比对照组明显升高，这个研究趋势与孙彤彤等[7]的研究结果相类似，说明水杨酸有提高油菜幼苗叶片氮含量和叶绿素含量的作用，从而进一步提高油菜幼苗叶片光合作用的能力。

综上所述，水杨酸处理可以通过提高油菜幼苗的光合效率、叶绿素含量和氮含量，进而提高油菜幼苗的耐盐能力。