苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响

摘要/Abstract

摘要： 为研究苏打碱胁迫对多年生黑麦草幼苗的生长和生理特性的影响,采用水培实验,用0.1 mol/L的Na₂CO₃ 和NaHCO₃ 溶液配置pH=8.2、pH=9.1、pH=9.9、pH=10.9四个梯度的处理液,以去离子水pH=6.5作为对照,探讨pH值对黑麦草蒸腾速率、株高、根长、含水量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)活性的影响。结果表明,随着pH的升高,幼苗的株高、根长、含水量、相对蒸腾速率及叶绿素含量都显著下降,而根冠比呈先升后降的趋势。随着处理液的pH值从8.2递增至10.9,叶片中的MDA含量从对照的7.0 nmol/g FW逐步上升到30.0 nmol/g FW;而SOD活性先高后低,当pH=9.1时,最高含量为8.4 U/mg蛋白;CAT的活性则从对照的118.5 U/(min·g 蛋白)逐步递减至47.1 U/(min·g 蛋白);而POD活性呈现递增的趋势,当pH达到最高时,POD活性是对照的4倍多。

Abstract: The effects of saline sodic stress on growth and physiological responses of perennial ryegrass (Lolium perenne) were investigated in a greenhouse hydroponics experiment. Relative transpiration rate, shoot height, root length, water content, chlorophyll content, malondiadehyde (MDA) content were measured together with the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) of perennial ryegrass seedlings treated with one of five pH levels and distilled water. As pH values increased, relative transpiration rate, shoot height, root length, water content, and chlorophyll content were significantly reduced compared with the control, while the ratio of root to shoot initially increased but then decreased. MDA contents increased (from 7.0 nmol/g FW to 30.0 nmol/g FW) with an increase of pH. At pH=9.1, SOD activity was the highest (8.4 U/mg protein). CAT activity was highest (118.5 U/min·g protein) at pH=6.5 and then declined at higher pH values. POD was lowest at pH=6.5 but increased as pH values increased.

中图分类号:

郭慧娟,胡涛,傅金民. 苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响[J]. 草业学报, 2012, 21(1): 118-125.

GUO Hui-juan, HU Tao, FU Jin-min. Effects of saline sodic stress on growth and physiological responses of Lolium perenne[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(1): 118-125.

参考文献

王学文, 蔺彩虹, 李小峰, 等. NaHCO₃胁迫对大叶紫花苜蓿生理特征的影响. 草业科学, 2007, 24(2): 26-29.
Zhu J K. Plant salt tolerance. Trends Plants Science, 2001, 6(2): 66-71.
元曲刚, 赵可夫. 氯化钠和碳酸钠对玉米生长和生理胁迫效应的比较研究. 作物学报, 2004, 30(4): 334-341.
Shalata A, Tal M. The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in the leaf of the cultivated tomato and its wild salt-tolerant relative Lycopersicon pennellii. Physiology Plant, 1998, 104(2): 169-174.
Sreenivasulu N, Grimm B, Wobus U, et al. Differential response of antioxidants to salinity stress in salt-tolerant and salt-sensitive seedlings of foxtail millet (Setariaitalica). Physiology Plant, 2000, 109(4): 435-442.
Asish K P, Anath B D. Salt tolerance and salinity effects on plants. Eco-toxicology and Environmental Safety, 2005, 60(3): 324-349.
刘友良, 汪良驹.植物对盐胁迫的反应和耐盐性.见:余叔文, 汤章城.植物生理和分子生物学. 北京:科学出版社, 1998: 752-769.
Giannopolitis C N, Ries S K. Superoxide dismutase: I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology, 1977, 59(2): 309-314.
张振霞, 刘萍, 杨中. 25个多年生黑麦草品种萌发期对盐胁迫的抗性研究. 草业科学, 2007, 24(2): 14-18.
Bradford M M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye Binding. Analytical Biochemistry, 1976, 72(1-2): 248-254.
Zhang J X, Kirkham M B. Drought-stress-induced changes in activities of superoxide dismutase, catalase, and peroxidase in wheat species. Plant Cell Physiology, 1994, 35(5): 785-791.
Chance B, Maehly A C. Assay of catalase and peroxidase. In: Colowick S P, Kaplan N O. Methods in Enzymology. New York: Academic Press, 1955: 764-775.
Wang Z L, Huang B R. Physiological recovery of Kentucky bluegrass from simultaneous drought and heat stress. Crop Science, 2004, 44(5): 1729-1736.
吴成龙, 尹金来, 徐阳春, 等. 碱胁迫对菊芋幼苗生长及其光和作用和抗氧化作用的影响. 西北植物学报, 2006,26(3): 447-454.
张敏, 王较常, 严蔚东, 等. 盐胁迫下转Bt基因棉的K⁺、Na⁺转运及SOD活性的变化. 土壤学报, 2005, 42(3): 460-467.
刘琛, 丁能飞, 傅庆林, 等. 盐胁迫对3种蔬菜幼苗抗氧化酶活性的影响. 安徽农业学报, 2010, 38(1): 115-116.
刘惠芬, 高玉葆, 张强, 等. 不同种群羊草幼苗对土壤干旱胁迫的生理生态适应. 南开大学学报(自然科学版), 2004, 12(4): 105-110.
谭巍巍, 李凤山, 张玉霞, 等. 氯化钠和碳酸钠对芦笋的胁迫效应比较. 中国农学通报, 2006, 22(7): 322-325.
罗群, 唐自慧, 李路娥, 等. 干旱胁迫对9种菊科杂草可溶性蛋白质的影响. 四川师范大学学报:自然科学版, 2006, 29(3): 356-359.
冯建永, 庞民好, 张金林, 等. 复杂盐碱对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响及机理初探. 草业学报, 2010, 19(5): 77-86.
Zhang E P, Zhang S H, Si L T, et al. Effects of NaCl stress on the membranes lipid per oxidation in cotyledon of cucumber seedlings. Journal of Shengyang Agricultural University, 2001, 32(6): 446-448.
孟林, 尚春燕, 毛培春, 等. 偃麦草属植物种质材料苗期耐盐性综合评价. 草业学报, 2009, 18(4): 67-74.
杨福, 梁正伟, 王志春, 等. 苏打盐碱胁迫下水稻净光合速率日变化及其与影响因子的关系.中国水稻科学, 2007, 21(4): 386-390.
黄立华, 梁正伟. 直播羊草在不同pH土壤环境下的离子吸收特性. 中国草地学报, 2008, 30(1): 35-39.
赵可夫.植物抗盐生理. 北京: 中国科学技术出版社, 1993: 222-223.
柯玉琴, 潘延国. NaCl胁迫下对甘薯叶片叶绿素超微结构及一些酶活性的影响. 植物生理学报, 1999, 25(4): 229-233.
Bohnert H J, Richard G J. Strategies for engineering water stress tolerance in plants.Trends Biotechnology, 1996, 14(3): 89-97.
张永峰, 殷波. 混合盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响. 草业学报, 2009, 18(1): 46-50.
龚吉蕊, 张新, 赵爱芬, 等. 油蒿抗旱生理生化特性研究初报. 中国沙漠, 2002, 22(4): 387-392.
张玉霞, 谭巍巍, 王树艳, 等. 盐碱胁迫对芦笋抗氧化酶活性的影响. 内蒙古民族大学学报(自然科学版), 2006, 21(2): 165-168.
金美芳, 连阳梅, 林炎鸿. NaCl胁迫对油菜幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响. 福建师范大学福清分校学报, 2009, 91(2): 16-20.

[1]	张前兵,艾尼娃尔·艾合买提,于磊,鲁为华,常青. 绿洲区不同灌溉方式及灌溉量对苜蓿田土壤盐分运移的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 69-77.
[2]	王绍飞,罗永聪,张新全,黄琳凯,马啸,刘恋. 14个多花黑麦草品种(系)在川西南地区生产性能综合评价[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 87-94.
[3]	王勇,原现军,郭刚,闻爱友,王坚,肖慎华,余成群,巴桑,邵涛. 西藏不同饲草全混合日粮发酵品质和有氧稳定性的研究[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 95-102.
[4]	王鸿泽,王之盛,康坤,邹华围,申俊华,胡瑞. 玉米粉和乳酸菌对甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 103-110.
[5]	覃方锉,赵桂琴,焦婷,韩永杰,侯建杰,宋旭东. 含水量及添加剂对燕麦捆裹青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 119-125.
[6]	邱小燕,原现军,郭刚,闻爱友,余成群,巴桑,邵涛. 添加糖蜜和乙酸对西藏发酵全混合日粮青贮发酵品质及有氧稳定性影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 111-118.
[7]	史传奇,刘玫,王臣,张欣欣,程薪宇. 东北野豌豆族植物叶形态结构的研究及其分类学意义[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 157-166.
[8]	韩宝贺,朱宏. 镉胁迫对白三叶的富集能力、叶片显微结构及其生理特性的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 167-175.
[9]	刘会杰,李胜,马绍英,张品南,时振振,杨晓明. H₂O₂胁迫下豌豆初生根及抗氧化酶系统对外源Ca²⁺的响应[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 189-197.
[10]	张军,宋丽莉,郭东林,郭长虹,束永俊. MADS-box基因家族在蒺藜苜蓿的全基因组分析[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 233-241.
[11]	康俊梅,张铁军,王梦颖,张怡,杨青川. 紫花苜蓿QTL与全基因组选择研究进展及其应用[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 304-312.
[12]	李君临,张新全,玉柱,郭旭生,孟祥坤,罗燕,闫艳红. 含水量和乳酸菌添加剂对多花黑麦草青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 342-348.
[13]	漆婧华,张峰,王莺,孙国钧. 黄土高原半干旱区覆膜玉米农田氮变化动态研究[J]. 草业学报, 2014, 23(5): 13-23.
[14]	田晨霞,张咏梅,王凯,张万. 紫花苜蓿组织解剖结构对NaHCO₃盐碱胁迫的响应[J]. 草业学报, 2014, 23(5): 133-142.
[15]	孙红,于应文,马向丽,牟晓明,廖加法. 黔西北岩溶区九种灌木综合营养价值评价[J]. 草业学报, 2014, 23(5): 99-106.