水盐胁迫对湿地松生理生化的影响

林龙 林勇 巫成火

摘要以1年生湿地松扦插苗为试验对象，采用完全随机区组试验设计，研究了湿地松在不同水盐胁迫处理下对其生理生化指标的影响。结果表明：不同水盐胁迫处理对湿地松各生理生化指标的影响显著相关，其中T1处理的MDA最小且高于对照组23.72%，T7处理的CAT最大并高于對照组191.51%，T1处理的SOD最大并高于对照组58.32%，T7处理的POD最大并高于对照组30.64%，T6处理的可溶性蛋白含量最高并高于对照组21.23%，T7处理的脯氨酸最大并高于对照组92.87%。各试验组的酶活含量、可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量均有不同程度的提高，来应对胁迫环境下带来的伤害，尤其是单一水胁迫和水盐混合胁迫处理的耐水、耐盐能力更佳。因此，湿地松适宜用作沿海防护林树种。

关键词湿地松，扦插苗，生理生化，水盐胁迫，沿海防护林

中图分类号：S791.246;S718.43文献标识码：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2023.03.013

EffectsofWaterandSaltStressonPhysiologyandBiochemistryofPinuselliottii

LinLong，LinYong，WuChenghuo

（FujianTingjiangyuanNationalNatureReserveAdministrationBureau，Longyan364000，China）

AbstractTaking1-year-oldcuttingsofPinuselliottiiastheresearchobjects，theeffectsofPinuselliottiiunderdifferentwaterandsaltstressonitsphysiologicalandbiochemicalindexeswerestudiedbycompleterandomdesign.Theresultsshowedasfollows：thephysiologicalandbiochemicalindexesofPinuselliottiiweresignificantlycorrelatedwithdifferentwaterandsaltstresstreatments;theMDAofT1treatmentwasthesmallestandhigherthanthatofcontrolgroup（23.72%）;theCATofT7treatmentwasthelargestandhigherthanthatofcontrolgroup（191.51%）;theSODofT1treatmentwasthelargestandhigherthanthatofcontrolgroup（58.32%）;thePODofT7treatmentwasthelargestandhigherthanthatofcontrolgroup（30.64%）;thesolubleproteincontentofT6treatmentwasthehighestandhigherthanthatofcontrolgroup（21.23%）;theprolineofT7treatmentwasthehighestandhigherthanthatofcontrolgroup（92.87%）.Theresultsalsoshowedthattheenzymeactivitycontent，solubleproteincontentandprolinecontentofeachexperimentgroupincreasedtosomeextenttodealwiththeinjurycausedbystressenvironment，especiallythewaterandsalttoleranceofsinglewaterstressandwater-saltmixedstresswasbetter.Therefore，Pinuselliottiiissuitableforcoastalshelterbelt.

KeywordsPinuselliottii;cuttingseedlings;physiologyandbiochemistry;water-saltstress;coastalshelterbelt

湿地松（Pinuselliottii）原产于美国东南部暖热潮湿的低海拔地区，其抗风性强、根系耐海水灌溉，喜生于海拔150～500m的潮湿土壤，耐水湿，很少受到松毛虫的危害，是常见的沿海造林树种[1-3]。限制滨海地区海防林营建的因素有很多，其中包含水分和盐度。一定水分和盐度对部分植物生长有促进作用，但土壤水分过多会形成涝害，气孔随水分吸收速率的下降逐渐关闭，蒸腾作用也随之降低，许多植物叶片便会发生萎蔫[4，5]，植物的生长不佳甚至导致烂根死苗[6，7]；而土壤盐含量过高会导致活性氧形成，进而破坏正常的新陈代谢[8，9]，含盐量更高的情况下会造成植物死亡[10]。本文通过分析各试验组湿地松生理生化的变化，探讨湿地松抗水盐能力对生理生化的影响，旨在为沿海防护林营建提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

2018年6月1日，将1年生长势均匀的湿地松幼苗栽植于塑料花盆（24cm×26cm）内，花盆内装消毒后的黄心土4kg，缓苗1个月后按完全随机区组试验设计模拟海水进行耐水、耐盐交叉胁迫试验。

1.2试验设计

湿地松在移植前对花盆做不透水设计：将塑料花盆放入泡沫箱内并用托盘挡住花盆漏水孔，保证试验期间水盐含量不流失而尽可能模拟海水环境。

试验分对照组（CK）、单一水胁迫试验组（T1）、单一盐胁迫试验组（T2、T3、T4）和水盐混合胁迫试验组（T5、T6、T7），共8个处理。CK处理：土壤水分保持70%左右；T1处理：水淹胁迫；T2处理：盐浓度2.5‰；T3处理：盐浓度5‰；T4处理：盐浓度7.5‰；T5处理：水淹胁迫+盐浓度2.5‰；T6处理：水淹胁迫+盐浓度5‰；T7处理：水淹胁迫+盐浓度7.5‰。每个处理3次重复，每个重复20株苗木，试验共120d。

1.3试验方法

每个处理随机取3株苗，每株苗采一片新鲜叶，并将叶子洗净、去叶脉后剪碎混合，装入冰袋，带回福建农林大学试验室进行测定。MDA采用硫代巴比妥酸法测定；CAT采用紫外吸收法测定；SOD采用氮蓝四唑法测定；POD采用愈創木酚法测定；可溶性蛋白质采用考马斯亮蓝染色法测定；脯氨酸采用酸性茚三酮显色法测定。这些测定方法参照李合生[11]植物生理生化实验原理和技术。

1.4数据统计与分析

采用SPSS22软件进行单因素方差分析，采用Excel进行数据整理与制图。

2结果与分析

2.1水盐胁迫对湿地松MDA含量的影响

由表1可知，各试验组的MDA含量均呈上升趋势，在胁迫结束时达到最大值，其中CK在试验时间内未达到显著水平，T1处理在胁迫90d时达到显著水平，T2、T3、T5和T6处理在胁迫60d时均达到显著水平，T4、T7处理在胁迫30d时达到显著水平；从胁迫时间看，胁迫30d时除T1与CK外均达到显著水平，胁迫60d后试验组与CK均达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组MDA含量均大于CK，试验组中T4处理的MDA最大并高于对照组48.37%，T1处理的MDA最小且高于对照组23.72%。试验表明：不同处理对湿地松幼苗的MDA含量影响较大，当盐分浓度越高时MDA含量越大，细胞膜受到的损坏程度就越大，其中单一盐胁迫对湿地松幼苗伤害最大，但湿地松仍能维持正常生长。

2.2水盐胁迫对湿地松CAT活性的影响

由表2可知，CK组和T1试验组的CAT活性值呈“降-升-降”的变化趋势，其他各试验组的CAT活性值均呈“升-降”趋势，并在胁迫90d时活性达到最大值，其中CK在试验90d时达到显著水平，T1、T4、T5和T7处理在胁迫30d时达到显著水平，T2处理在胁迫90d前均达到显著水平，T3处理在胁迫60d前均达到显著水平，T6处理在胁迫60d时达到显著水平；从胁迫时间看，在胁迫30d时只有T2和T5处理与CK未达到显著水平，胁迫60d后各试验组与CK均达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组CAT含量均大于CK，试验组中T7处理的CAT最大并高于对照组191.51%，T5处理的CAT最小且高于对照组65.14%。试验表明：不同处理会不同程度提高CAT活性来应对不同胁迫对湿地松幼苗的影响，盐浓度越高，湿地松幼苗自身CAT活性值就越大以应对高浓度的胁迫。

2.3水盐胁迫对湿地松SOD活性的影响

由表3可知，包括CK在内的所有试验组SOD活性值均呈上升趋势，其中CK在试验时间内未达到显著水平，T1、T4、T6和T7处理在胁迫90d前均达到显著水平，T3处理在胁迫60后达到显著水平，T2和T5处理在胁迫30d时达到显著水平；从胁迫时间上看，胁迫30d除T3与CK外均达到显著水平，胁迫90d后各试验组均达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组SOD含量值均大于CK，试验组中T1处理的SOD最大并高于对照组58.32%，T5处理的SOD最小且高于对照组48.81%。试验表明：不同处理对湿地松幼苗的SOD活性影响较大，当湿地松受到胁迫时会普遍提高SOD活性，从而来抑制逆境下对苗木的伤害，其中淹水胁迫提高的SOD活性最大，其次是水盐混合胁迫，活性提高最少的是单一盐胁迫试验组。

2.4水盐胁迫对湿地松POD活性的影响

由表4可知，各试验组POD活性值均呈上升的变化趋势，其中各试验组均在胁迫30d时达到显著水平；从胁迫时间上看，胁迫30d时除T3、T4与CK外均未达到显著水平，胁迫60d后各试验组均达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组POD含量值均大于CK，试验组中T7处理的POD最大并高于对照组30.64%，T1处理的POD最小且高于对照组23.48%。试验表明：不同处理对湿地松幼苗的POD活性影响较大，湿地松幼苗普遍能在不同程度的胁迫下提高自身的POD活性来抵制逆境带来的伤害，使湿地松幼苗正常的生长。

2.5水盐胁迫对湿地松可溶性蛋白质含量的影响

由表5可知，从不同胁迫时间上看，湿地松幼苗的可溶性蛋白含量在CK、T1和T2处理上均呈上升的趋势，其他试验组的可溶性蛋白含量在胁迫时间内均呈“升-降”的变化趋势，其中在胁迫90d时T2、T4和T7处理与CK均达到显著水平，胁迫120d时T1、T5和T6处理达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组总体上的可溶性蛋白含量均高于CK，其中T6处理的可溶性蛋白含量最高并高于对照组21.23%，T4处理的可溶性蛋白含量最小且低于对照组4.72%。

试验表明：湿地松幼苗在不同处理下与CK相比均能通过提高自身的可溶性蛋白含量来抵抗胁迫带来的伤害，除单一盐胁迫中盐浓度过高时，与CK相比降低了可溶性蛋白含量，说明湿地松幼苗在单一盐胁迫盐浓度过高时会降低自身的可溶性蛋白含量，从而降低苗木自身的渗透调节功能。

2.6水盐胁迫对湿地松脯氨酸含量的影响

由表6可知，从不同胁迫时间上看，湿地松幼苗的脯氨酸含量在CK处理组浮动不大，其他试验组的脯氨酸含量均呈上升的趋势，其中在胁迫60d时，T6和T7处理达到显著水平，胁迫90d后各试验组均达到显著水平。胁迫试验结束时，各试验组脯氨酸含量均大于CK，试验组中T7处理的脯氨酸最大并高于对照组92.87%，T2处理的脯氨酸含量最小且高于对照组59.75%。试验表明：湿地松幼苗在不同处理下对脯氨酸含量的影响较大，在受到外界胁迫伤害时，各试验组均在不同程度提高自身脯氨酸含量以抵抗胁迫带来的伤害，其中盐浓度越高脯氨酸含量提高得越多，并且在淹水胁迫中脯氨酸含量也会提高，说明湿地松耐水淹、耐盐能力较强。

3小结与讨论

不同水盐胁迫处理对湿地松生理生化具有显著影响，但对各试验组的影响不一，其中T1处理的MDA最小且高于对照组23.72%，T7处理的CAT最大并高于对照组191.51%，T1处理的SOD最大并高于对照组58.32%，T7处理的POD最大并高于对照组30.64%，T6处理的可溶性蛋白含量最高并高于对照组21.23%，T7处理的脯氨酸最大并高于对照组92.87%。

魏和平等[12]研究表明，水胁迫会导致玉米体内正常的活性氧代谢平衡遭到破坏，其中SOD活性最先受到抑制，最后导致O2-的增生[13]。戴伟民等[14]研究表明盐浓度较低对番茄幼苗生长有刺激作用。大量研究表明，当植物受到盐胁迫的情况下，抗氧化酶的活性会得到增高，如CAT、SOD、MDA及POD等活性会得到提高，其活性和不同逆境条件下有很好的相关性[8]。本次试验也表明，当湿地松遭到不同胁迫伤害时，各试验组的酶活性均有不同程度的提高。而水分过多、盐含量过大则导致细胞内一系列生理生化过程受到干扰，这就是水盐胁迫对植物伤害作用的主要表现[15，16]。有研究表明，幼苗在含盐量为3‰～6‰时表现出较强的抗盐性并且对生长有一定促进作用[17，18]。本次试验也表明，湿地松幼苗在盐浓度3‰～6‰的水盐混合胁迫处理下，CAT、POD、可溶性蛋白质和脯氨酸在各试验组中含量最大，表明水盐混合胁迫下抗盐性最好。

综上所述，各试验组的酶活性、可溶性蛋白质和脯氨酸含量均有不同程度的提高，以应对胁迫环境下带来的伤害，尤其是单一水胁迫和水盐混合胁迫处理的耐水、耐盐能力更佳，适宜用作沿海防护林树种。

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收稿日期：2022-11-01

作者简介：林龙（1993-），男，福建龙岩人，助理工程师，从事营林技术研究，Email：810095912@qq.com

通信作者：巫成火（1971-），男，Email：fjtjybhq@163.com