1、本科毕业设计(20_届)6种木本植物耐盐性研究所在学院专业班级生物技术学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要【摘要】在盐胁迫条件下,通过对梾木(CORNUSMACROPHYLLA)、美国白蜡(FRAXINUSAMERICANA)、东方杉(TAXODIUMMUCRONATUMCRYPTOMERIAFORTUNEI)、加拿大紫荆(CERCISCANADENSIS)、薄壳山核桃(LIRIODENDRONTULIVIFERA)、美国鹅掌楸(CARAYAILLINOENSIS)6种木本植物2年生幼苗盐害症状的观察以及对相对电导率、叶绿素、游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛等生理指标的测定,比较了6种树种的抗
2、盐能力。结果表明,在盐胁迫条件下,6种树种幼苗的抗盐能力强弱为梾木美国白蜡东方杉加拿大紫荆薄壳山核桃美国鹅掌楸。【关键词】木本植物;形态生长;生理指标;耐盐性评价ABSTRACT【ABSTRACT】UNDERSALTSTRESS,BYCORNUSMACROPHYLLA,FRAXINUSAMERICANA,TAXODIUMMUCRONATUMCRYPTOMERIAFORTUNEI,CERCISCANADENSIS,LIRIODENDRONTULIVIFERA,CARAYAILLINOENSIS62YEAROLDSEEDLINGSOFWOODYSPECIESOFSALTINJURYSYMPTOMS
3、OBSERVEDANDTHERELATIVECONDUCTIVITY,CHLOROPHYLL,FREEPROLINE,SOLUBLESUGAR,ANDOTHERPHYSIOLOGICALINDICATORSMDADETERMINATION,COMPAREDTHEABILITYOF6SPECIESINTHESALTTHERESULTSSHOWEDTHATUNDERSALTSTRESS,SEEDLINGSOF6SPECIESINSALTSTRENGTHSANDWEAKNESSESASCORNUSMACROPHYLLAFRAXINUSAMERICANATAXODIUMMUCRONATUMCRYPTO
4、MERIAFORTUNEICERCISCANADENSISLIRIODENDRONTULIVIFERACARAYAILLINOENSIS【KEYWORDS】WOODYPLANTS;MORPHOLOGYGROWTH;PHYSIOLOGICALINDICATORS;SALTTOLERANCEEVALUATION目录1引言42材料与方法421实验材料与实验设计4211实验材料4212实验设计622测定方法6221电解质渗出率的测定6222叶绿素含量的测定7223丙二醛含量测定7224叶片游离脯氨酸含量的测定8225可溶性糖含量测定9226盐胁迫危害调查103结果与分析1031盐胁迫对6种树种形态生长
5、的影响1032盐胁迫对6种树种生理指标的影响11321不同浓度盐胁迫对供试树种电解质渗出率的影响11322不同浓度盐胁迫对供试树种叶绿素含量的影响12323不同浓度盐胁迫对供试树种丙二醛含量的影响13324不同浓度盐胁迫对供试树种脯氨酸含量的影响14325不同浓度盐胁迫对供试树种可溶性糖含量的影响15326各树种耐盐性综合评价164结论与讨论17参考文献20致谢221引言目前全世界约有100多个国家57亿亩土地受盐碱化影响,约占陆地面积的三分之一。我国盐渍化土地近1亿HM2,同时我国沿海滩涂盐渍土面积近2L06HM2。还有因长期的低标准田间灌溉导致泥质滨海区域几乎整体次生盐渍化,地力日趋衰退。
6、因此,沿海大面积土壤的盐渍化和内陆干旱、半干旱地区因强烈的地表蒸发造成的土地盐渍化及不适当灌溉造成大面积土壤的次生盐渍化,已经成为制约农林业生产和生态环境建设的严峻问题1。在人类社会现代化进程不断加快、人口数量不断增加、耕地面积日趋减少和淡水资源严重不足的巨大压力下,如何开发利用如此大面积的盐碱地已成为世界性问题。从十九世纪初开始,植物耐盐性的研究逐渐受到人们的重视。HARVERY于1939年讨论植物耐盐性时,只收集到了当时9篇研究植物耐盐方面的论文。近年来,有关耐盐性的研究取得了明显的进展。目前国内外关于植物耐盐性的研究,按研究内容可分为四类1盐胁迫对植物种子发芽质量指标的影响;2盐胁迫对植
7、物幼苗生长、生理生化指标方面的影响;3在盐胁迫下,通过组织培养诱导耐盐性愈伤组织,观察和分析愈伤组织微型结构以及测定愈伤组织脯氨酸PRO等;4抗盐基因的研究2。本文是以游离脯氨酸和丙二醛MDA含量及相对电导率等为指标,开展梾木(CORNUSMACROPHYLLA)、美国白蜡(FRAXINUSAMERICANA)、东方杉(TAXODIUMMUCRONATUMCRYPTOMERIAFORTUNEI)、加拿大紫荆(CERCISCANADENSIS)、薄壳山核桃(LIRIODENDRONTULIVIFERA)和美国鹅掌楸(CARAYAILLINOENSIS)6种木本植物抗盐性比较研究,为增加盐碱地绿化
8、树种多样性,改善我国广大滨海及内陆盐碱地生态系统,丰富盐碱地景观,提供理论依据。本研究具有十分重要的理论和现实意义。2材料与方法21实验材料与实验设计211实验材料6种实验树种的生物学特征及观赏价值(1)梾木山茱萸科,生于山坡或溪边杂木林中;分布于山东、浙江、台湾、湖北、湖南、陕西、1查霞娟,孙岚,肖崇彬,等苹果砧木耐盐性比较试验J中国果树,1986,2592CORNEYHJ,SASSEJMADESPKASSESSMENTOFSALTTOLERANCEINEUCALYPTSUSINGCHLOROPHYLLFLUORESCENCEATTRIBUTESJNEWFORESTS,2003,263233
9、246甘肃、四川、云南、贵州。落叶乔木或灌木,高达15米;一年生枝条赤褐色,疏生柔毛,有棱。叶对生,椭圆状卵形至长圆形,长达16厘米,宽48厘米,顶端渐尖,基部宽楔形,侧脉68对;叶柄长154厘米。顶生二歧聚伞花序圆锥状,花小,白色或黄色;萼齿三角形,外面有柔毛;花瓣长圆形至长圆状被针形;雄蕊4;花柱短,棍棒形,宿存。核果球形,熟时蓝黑色。花期78月,果熟期10月。也供建筑及制家具用;果实榨油,供制肥皂、润滑油及食用须将油熬透、除去异味;叶和树皮可提栲胶,可做紫色染科。(2)美国白蜡木犀科白蜡树属,原产加拿大南部和美国。我国可在北至黑龙江南部,南至云南、广西、广东北部的区域内生。外形亮丽,树势
10、雄伟,冠幅达12米。小枝圆形,粗状。奇数羽状复叶,小叶7枚,叶片卵形或卵状披针形,表面暗绿色,有光泽。秋季叶片紫红。鲜艳夺目。喜光,能耐侧方庇阴,喜温暖,也耐寒。喜肥沃湿润也能耐干旱瘠薄,也稍能耐水湿,喜钙质壤土或沙壤土,并耐轻盐碱,抗烟尘,深根性。是优良的行道树和遮荫树;可用于湖岸绿化和工矿区绿化。(3)东方杉杉科落羽杉属,是以“墨西哥落羽杉”为母本,柳杉为父本,经远缘杂交获得。常绿或半常绿的高大乔木。树冠通常为圆柱形或椭圆形;叶条形,冬季与小枝一起脱落;树干基部有板状根;该品种适宜疏松肥沃土壤。适用于沿海防护林建设、盐碱地绿化、水湿地造林、江河堤岸林带建设等。(4)加拿大紫荆豆科紫荆属落叶
11、灌木或小乔木,原产美国,是美国俄克拉何马州的州树。加拿大紫荆成年植株高7至15米。初春先叶开花,花冠扁平,圆形,红紫色,丛生或呈总状花序,花簇繁茂夺目。夏季结果,果实红褐色。它既可植于庭院、公园,也可植于路边。叶片心形,新生叶呈现浅红紫色,以后渐渐转为深绿色,具有光泽。秋季落叶前,叶色有金黄、橘红、紫红色,对比鲜明,异常美丽。(5)薄壳山核桃胡桃科山核桃属,原产北美东部;树干端直,树冠近广卵形,根系发达,耐水湿,可孤植、丛植于湖畔、草坪等,宜作庭荫树,行道树,亦适于河流沿岸及平原地区绿化造林,为很好的城乡绿化树种和果材兼用树种。(6)美国鹅掌楸木兰科鹅掌楸属,生长于北美洲。又名马褂木,落叶大乔
12、木,株高60米,胸径3米,是城市中极佳的行道树、庭荫树种,无论丛植、列植或片植于草坪、公园入口处,均有独特的景观效果,对有害气体的抗性较强,也是工矿区绿化的优良树种之一。212实验设计(1)选用6种木本植物的2年生幼苗进行盆栽梾木共36株,分4组,每组9株;每个实验3株对照;美国白蜡共24株,分4组,每组6株;每个实验3个对照;东方杉共40株,分4组,每组10株;每个实验3个对照;加拿大紫荆共36株,分4组,每组9株;每个实验3个对照;美国鹅掌楸共16株,分4组,每组4株;每个实验3个对照;薄壳山核桃共40株,分4组,每组10株;每个实验3个对照;(2)不同浓度的盐进行胁迫先将幼苗移栽到15C
13、M直径的塑料花盆中培育2周(胁迫初期),栽培基质用泥炭蛭石珍珠岩111。并采用盐溶液(NACL)进行胁迫,浓度梯度分别为00;03;05;10,每种物种每种处理10株苗(理想情况)。为了防止盐激反应3,在胁迫初期期间,先按25、50、100盐浓度梯度逐渐递增,最后至目标浓度梯度。每2D定时定量1L/盆浇灌盐溶液1次,分别于胁迫中期(4周)、胁迫后期(6周)、胁迫末期(7周)进行随机采样测定。22测定方法221电解质渗出率的测定近年来的研究表明,在胁迫中,膜系统常常受到伤害,从而使膜质受损伤,透性加大,细胞内离子外渗量增多,电导率加大。因此可以用电导仪测定溶液的电导率,求算电解质渗3陈竹生,聂华
14、堂,计玉,等柑橘种质的耐盐性鉴定J园艺学报,1992,194289295出率(或称伤害率)。伤害率愈高则抗性越小,反之则抗性较大。取处理和对照样品各05G,放入试管中,放于50ML小烧杯中,加去离子水30ML,振荡1MIN后用电导仪测定电导率EC0,置于室温下浸泡12H,分别测定其电导率EC1,再置沸水中10MIN,取出冷却后摇匀,分别测定其电导率EC2,按下列公式求出其相对电导率4。相对电导率EC1EC0/EC2EC0100222叶绿素含量的测定叶绿素是植物的光合色素,叶绿体色素在光能吸收、传递和转换过程中都起着重要作用,其含量对叶片光合性能有较大的影响,叶片叶绿素含量的消长规律是反映叶片生
15、理活性变化的重要指标之一,与叶片光合机能大小具有密切关系5。在试管中加入75ML21(丙酮无水乙醇)混合液擦净叶片表面污物,把被测植物叶片剪成宽度小于1MM细丝,混匀用电子天平称取01G样品放入试管把试管置室温避光处浸泡提取至肉眼观察叶片完全发白为止。将叶绿素提取液置1CM厚的比色皿中,用21混合液作参比,在分光光度计上,在663NM和645NM处分别测定叶绿素A,B吸光度。并由下列公式计算叶绿素A的含量(127A663269A645)V/1000W叶绿素B的含量(227A645468A663)V/1000W叶绿素总含量1000A652/345V/1000W式中A663、A645和A652分别
16、为相应波长下的吸光度值,V为提取液的体积,W为叶片鲜重,叶绿素含量单位为MG/G。223丙二醛含量测定植物在逆境或衰老条件下,会发生膜质的过氧化作用。丙二醛(MDA)是膜质过氧化产物之一,其浓度表示膜质过氧化强度和膜系统伤害程度,所以是逆境生理指标6。丙二醛在酸性和高温条件,可以和硫代巴比妥(TBA)反应生成红棕色的三甲川,在532NM具有最大光吸收。(1)MDA的提取称取植物材料1G,剪碎,加入2ML5TCA和少量石英砂,研磨至匀浆,再加8MLTCA进一步研磨,匀浆在4000R/MIN离心10MIN,上清液为样品提取液。4董晓霞,赵树慧,孔令安,等苇状羊茅盐胁迫下生理效应的研究J草业科学,1
17、5510135康俊水,张淑英,黄胜强等滨海盐碱地庭院绿化技术研究J山东林业科技,1997,69136李瑞云,鲁纯养,凌礼章植物耐盐性研究现状与展望J盐碱地利用,1989,13841(2)显色反应和测定吸取离心的上清液2ML对照加2ML蒸馏水,加入2ML06TBA溶液,摇匀。将试管放入沸水浴中煮沸10MIN自试管内溶液中出现小气泡开始计时,取出试管并冷却,3000R/MIN离心15MIN,取上清液并以06TBA溶液为空白测定532NM、600NM和450NM处的吸光度值。MDA(MOL/GFW)MAD浓度(MOL/G)提取液体积(ML)/植物组织鲜重(G)224叶片游离脯氨酸含量的测定脯氨酸是水
18、溶性最大的氨基酸,具有很强的水合能力,其水溶液具有很高的水势。脯氨酸的疏水端可和蛋白质结合,亲水端可与水分子结合,蛋白质可借助脯氨酸束缚更多的水,从而防止渗透胁迫条件下蛋白质的脱水变性。因此脯氨酸在植物的渗透调节中起重要作用,而且即使在含水量很低的细胞内,脯氨酸仍能提供足够的自由水,以维持正常的生命活动7。正常情况下,植物体内脯氨酸含量并不高,但遭受水分、盐分等胁迫时体内的脯氨酸含量往往增加,它在一定程度上反映植物受环境水分和盐度胁迫的情况,以及植物对水分和盐分胁迫的忍耐及抵抗能力。当用磺基水杨酸提取植物样品时,脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中,然后用酸性茚三酮加热处理后,溶液即成红色,再用甲
19、苯处理,则色素全部转移至甲苯中。色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520NM波长下比色测定吸光度,从标准曲线上查出脯氨酸含量。(1)25酸性茚三酮显色液配置冰乙酸和6MOL/L磷酸以32混合,作为溶剂进行配制,于70下加热溶解,冷却后置棕色试剂瓶中,4下保存备用,两天内稳定。(2)绘制脯氨酸标准曲线(A)称取10MG脯氨酸,蒸馏水溶解后定容至100ML,其浓度为100G/ML母液。(B)取母液00、05、125、25、50、75、100ML分别放入7个50ML容量瓶中,再分别加入蒸馏水定容至50ML,配成00、10、25、50、100、150、200G/ML的系列溶液。(C)别取上述各溶液M
20、L,加入已编号的7个试管中,再分别加入ML冰醋酸,4ML酸性茚三酮试剂,2ML磺基水杨酸溶液;(D)摇匀后,用玻璃盖上试管口,在沸水浴中反应2H;(E)将试管取出,冷却至室温,然后向各试管中加入ML甲苯,手工充分震荡后,静置约10MIN,红色反应产物被萃取到甲苯层;7李艳华,杨敏生,王海英等树木抗盐生理研究进展J河北林果研究,2000,15(2)189196(F)用滴管吸取红色的甲苯萃取液于比色皿中,在分光光度计520NM波长处测定吸光度;(G)以脯氨酸含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。(3)游离脯氨酸的提取称取03G叶片鲜样(来自经干旱处理和对照的不同材料),剪碎后放入具塞试管中,加
21、5ML3磺基水杨酸溶液,加塞后在沸水浴中提取10MIN,过滤液待测。(4)游离脯氨酸的测定取提取液2ML于具塞试管中,加入2ML蒸馏水、2ML冰醋酸和4ML酸性茚三酮试剂,摇匀后在沸水浴中加热显色2H,取出后冷却至室温,加入4ML甲苯,充分摇匀以卒取红色产物。静置约10MIN,吸取甲苯层,于分光光度计520NM波长处测定吸光度。(5)计算样品中的脯氨酸含量脯氨酸含量(G/G)(CV/A)/W或脯氨酸含量()(CV/A)/W104式中C由标准溶液查得脯氨酸G数;V提取液总体积(ML);A测定液总体积(ML);W样品重(G);1G106G。225可溶性糖含量测定植物体内的可溶性糖主要是指能溶于水及
22、乙醇的单糖和寡聚糖。苯酚法测定可溶性糖的原理是糖在浓硫酸作用下,脱水生成的糠醛或羟甲基糠醛能与苯酚缩合成一种橙红色化合物,在10100MG范围内其颜色深浅与糖的含量成正比,且在485NM波长下有最大吸收峰,故可用比色法在此波长下测定。苯酚法可用于甲基化的糖、戊糖和多聚糖的测定,方法简单,灵敏度高,实验时基本不受蛋白质存在的影响,并且产生的颜色稳定160MIN以上8。1标准曲线的制作取20ML刻度试管11支,从010分别编号,按表加入溶液和水,然后按顺序向试管内加入1ML9苯酚溶液,摇匀,再从管液正面以520S。加入5ML浓硫酸,摇匀。比色液总体积为8ML,在恒温下放置30MIN。显色。然后以空
23、白为参比,在485NM波长下比色测定,以糖含量为横坐标,光密度为纵坐标,绘制标准曲线,求出标准直线方程。管号012345678910100G/ML蔗糖液ML0020406081水ML2181614121蔗糖量G0204060801002可溶性糖的提取取新鲜植物叶片,擦净表面污物,剪碎混匀,称取010030G,共38刘友良,汪良驹植物对盐胁迫的反应和耐盐性J余叔文,汤章城植物生理与分子生物学北京科学技术出版社,1998752769份,分别放入3支刻度试管中,加入510ML蒸馏水,塑料薄膜封口,于沸水中提取30MIN(提取2次),提取液过滤入25ML容量瓶中,反复冲洗试管及残渣,定容至刻度。3测定
24、吸取05ML样品液于试管中(重复2次),加蒸馏水15ML,同制作标准曲线的步骤,按顺序分别加入苯酚、浓硫酸溶液,显色并测定光密度。由标准线性方程求出糖的量,按下式计算测试样品中糖含量。可溶性糖含量MG/G310WNAVCC一标准方程求得糖量(UG);一吸取样品液体积(ML);V提取液量(ML)N一稀释倍数;W一组织重量(G)226盐胁迫危害调查盐胁迫期间,定期观察和记录树苗叶的形态和颜色的变化,根据危害程度轻重分为以下5个级别并给以评价。0级无盐胁迫危害症状,1分;1级有少部分叶尖、叶缘、叶脉变黄,2分;2级约有1/2的叶缘、叶尖焦枯,3分;3级大部分叶片有叶缘、叶尖焦枯和落叶现象,4分;4级
25、枝枯、叶落直至死亡,5分。最后,将定性与定量结合起来,使之数量化,对每一处理每一树种耐盐特性综合打分描述。3结果与分析31盐胁迫对6种树种形态生长的影响表1盐胁迫危害综合分调查表TABLE1COMPREHENSIVESCORESINVESTIGATIONOFSALTSTRESS品种VARIETY时间TIME处理TREATMENT000030050100梾木中期1122125167后期122131152222末期13314163244美国白蜡中期117133157178后期1832217229末期225283313东方杉中期11161926后期1221244末期19243343加拿大紫荆中期14
26、42278389后期156233278444末期211238289478美国鹅掌楸中期225342545后期287386478481末期3214134915薄壳山核桃中期1151733后期11192447末期11213248各数据为每个品种每个处理盐胁迫危害级别的平均得分从表1中可以看出,不同盐浓度处理的盐胁迫危害综合得分在品种之间存在很大的差异。盐分浓度增加,各树种的盐胁迫危害得分逐渐增大,盐胁迫处理时间越长,树种受到伤害越严重。当盐浓度为050时,梾木、美国白蜡受到轻微伤害,美国鹅掌楸的生长受到严重抑制,东方杉、加拿大紫荆与薄壳山核桃生长受抑较轻。用100盐浓度处理至末期后,薄壳山核桃与加
27、拿大紫荆的生长受到严重抑制,美国鹅掌楸几乎全部死亡。通过对6种树种在不同浓度盐胁迫的形态和生长情况分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为梾木美国白蜡东方杉加拿大紫荆薄壳山核桃美国鹅掌楸。32盐胁迫对6种树种生理指标的影响321不同浓度盐胁迫对供试树种电解质渗出率的影响图1不同盐浓度胁迫对供试树种膜透性的影响FIG1EFFECTOFDIFFERENTNACLCONCENTRATIONSSTRESSONMEMBRANEPERMEABILITYOFSEEDLINGLEAVESFORTHEEXPERIMENTS表2不同盐浓度对供试树种树种电导率影响的多重比较TABLE2MULTIPLECOMPARI
28、SONSOFTHEEFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONRELATIVECONDUCTIVITYOFDIFFERENTTREESPECIES品种VARIETY处理TREATMENT000030050100梾木0171A01817A02068AB02523C美国白蜡02236A03031B04329C04078C东方杉03236A03937A04828B05356B加拿大紫荆04718A06249AB06796B06913B美国鹅掌楸05936A06996A06872A薄壳山核桃03163A02998A04717B05038B注表示植株死亡;表中同
29、一行内字母相同表示在P005水平下各树种间差异不显著,而字母不同则表示差异显著(下同)由图1可知,盐胁迫后梾木、美国白蜡、东方杉、加拿大紫荆、美国鹅掌楸和薄壳山核桃六种树种的电导率均有升高的趋势,但变化的趋势略有不同。多重比较结果表2表明,在050的盐处理水平时,除美国鹅掌楸和梾木外,其余加拿大紫荆、薄壳山核桃和美国白蜡三种树种的电导率均与对照存在显著差异,分别比对照增加了4404、4913和9360;在100的盐处理水平时,美国白蜡比对照增加了8238。说明这三种树种此时在盐胁迫下已经使细胞膜系统受到了一定程度的伤害,在高盐浓度时表现尤为明显,其电导值明显升高,致使电解质和有机质大量外渗。通
30、过对6种树种相对电导率的分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为梾木美国白蜡薄壳山核桃东方杉美国鹅掌楸加拿大紫荆。322不同浓度盐胁迫对供试树种叶绿素含量的影响图2不同盐浓度胁迫对供试树种幼苗叶片叶绿素含量的影响FIG2EFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONCHLOROPHYLLCONTENTSOFSEEDLINGLEAVESFORTHEEXPERIMENTS表3不同浓度盐胁迫对供试树种叶绿素含量影响的多重比较MGG1FWTABLE3MULTIPLECOMPARISONSOFTHEEFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSA
31、LTSTRESSONCHLOROPHYLLCONTENTSOFDIFFERENTTREESPECIESMGG1FW品种VARIETY处理TREATMENT000030050100梾木04797A04541A04581A04454A美国白蜡04751A03961B04148B03282C东方杉04323A03939B03906B03789B加拿大紫荆03606A03389B03314BC02928D美国鹅掌楸04704A04189B03326C薄壳山核桃03746A03417B03403B03417B从图2可以看出,随盐胁迫浓度的增加,各树种叶绿素均呈下降趋势。由多重比较结果表23可知,在050
32、盐胁迫下,与对照相比各树种中叶绿素含量下降幅度最大的是美国鹅掌楸,下降达2928;加拿大紫荆、东方杉、薄壳山核桃、美国白蜡的下降幅度次之;而梾木在此浓度下的下降幅度最少,仅下降449。可见,盐胁迫对叶绿素的形成造成破坏,对叶绿素的合成与分解之间的平衡产生影响,进而影响植物的光合作用强度和生长。通过对6种树种叶绿素含量的分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为梾木东方杉薄壳山核桃美国白蜡加拿大紫荆美国鹅掌楸。323不同浓度盐胁迫对供试树种丙二醛含量的影响图3不同盐浓度胁迫对供试树种叶片丙二醛含量的影响FIG3EFFECTOFDIFFERENTNACLCONCENTRATIONSSTRESSONM
33、DACONTENTSOFSEEDLINGLEAVESFORTHEEXPERIMENTS表4不同盐浓度胁迫对供试树种叶片丙二醛含量的影响的多重比较MOLG1FWTABLE4MULTIPLECOMPARISONSOFTHEEFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONMDACONTENTSOFDIFFERENTTREESPECIESMOLG1FW品种VARIETY处理TREATMENT000030050100美国白蜡00515A00523A00505A00526A东方杉00814A00706AB00670B0065B加拿大紫荆00312A00357B0034
34、2AB00363B美国鹅掌楸00326A0026A00303A薄壳山核桃00287A0055A00525A00621B由图3可知,随着盐胁迫浓度的增大,美国白蜡、梾木、薄壳山核桃的叶片内的丙二醛含量逐渐增大,而东方杉叶片内的丙二醛含量减小。但多重比较结果(表4)表明,只有美国白蜡和加拿大紫荆在不同浓度之间有差异,在100盐处理浓度时,美国白蜡叶片内的MDA含量比对照增加了3397;其余树种无显著差异。这可能与盐胁迫时间或树木抗盐机制不同有关,有待于进一步探讨。通过对6种树种丙二醛含量的分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为美国白蜡加拿大紫荆梾木东方杉美国鹅掌楸薄壳山核桃。324不同浓度盐胁迫
35、对供试树种脯氨酸含量的影响图4不同盐浓度对供试树种幼苗叶片脯氨酸含量的影响FIG4EFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONPROLINECONTENTSOFSEEDLINGLEAVESFORTHEEXPERIMENTS表5不同浓度盐胁迫对供试树种脯氨酸含量影响的多重比较GG1FWTABLE5MULTIPLECOMPARISONSOFTHEEFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONPRALINECONTENTSOFDIFFERENTTREESPECIESGG1FW品种VARIETY处理TREATMENT00
36、0030050100美国白蜡45329A47854A52399A121672B东方杉72250A142975B158976C326662D加拿大紫荆38449A33905A31033B106451A美国鹅掌楸20554A32666B46332C薄壳山核桃57533A64476A71104AB84990B由图4可知,随着盐浓度的增加,6种供试树种脯氨酸含量与对照相比有不同程度的增加,美国鹅掌楸和东方杉叶片的脯氨酸含量随盐浓度的增加而显著增加,其余树种的增加幅度不大。多重比较分析表明表5,在030的水平上,美国鹅掌楸和东方杉与对照组的差异均已达到显著水平;而在050的盐处理浓度时,这两种树种叶片的
37、脯氨酸含量与对照相比分别增加了5564和5455,美国白蜡、梾木和薄壳山核桃叶片的脯氨酸含量变化则并不明显。通过对6种树种脯氨酸含量的分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为梾木薄壳山核桃加拿大紫荆美国白蜡东方杉美国鹅掌楸。325不同浓度盐胁迫对供试树种可溶性糖含量的影响图5不同盐浓度下6种树种幼苗叶片可溶性糖含量变化FIG5SOLUBLESUGARCONTENTSOFTHE6SEEDLINGLEAVESUNDERDIFFERENTNACLCONCENTRATIONSSTRESS表6不同盐浓度对供试树种可溶性糖含量影响的多重比较MGG1FWTABLE6MULTIPLECOMPARISONSOF
38、THEEFFECTOFDIFFERENTCONCENTRATIONSSALTSTRESSONSOLUBLESUGARCONTENTSOFDIFFERENTTREESPECIESMGG1FW品种VARIETY处理TREATMENT000030050100美国白蜡134797A134424A140501A161954B东方杉56448A55481A4504B39455B加拿大紫荆181299A201141AB234995C173983AB美国鹅掌楸4287A43601A47532B/薄壳山核桃377976A369544AB362351ABC351438C由图5可知,六种树种可溶性糖含量变化趋势各不
39、相同,随着盐浓度的增加,加拿大紫荆的可溶性糖含量先升高,在050盐胁迫后含量又逐渐下降;梾木和美国白蜡随着盐浓度的增加可溶性糖含量逐渐升高;而薄壳山核桃和东方杉的可溶性糖含量则呈逐渐下降的趋势。多重比较表6显示,在050盐处理浓度时,加拿大紫荆的叶片中可溶性糖含量显著升高,比对照增加了2962,原因可能是这一树种通过积累渗透调节物质糖,从而增加细胞内的膨压,提高植物的吸水能力。而此时东方杉和薄壳山核桃这2种树种则有所下降,分别比对照下降了2021和413;在盐浓度大于050以后加拿大紫荆可溶性糖含量逐渐下降,原因可能是各树种在此盐浓度胁迫下的生理、生化反应发生变化,糖的分解速度加快,合成速度变
40、慢,分解速度大于合成速度,致使糖含量下降。梾木和美国白蜡可溶性糖含量虽略有增加,但幅度不大,说明不同盐浓度胁迫对这两种树种可溶性糖含量的影响并不显著。对各树种对盐胁迫下累积可溶性糖的途径及机理,我们将在今后的研究中作进一步深入探讨。通过对6种树种可溶性糖含量的分析,该指标反映出6种树种的抗盐性强弱为梾木美国白蜡薄壳山核桃加拿大紫荆美国鹅掌楸东方杉。326各树种耐盐性综合评价植物的耐盐性是一个受多种因素影响的较为复杂的综合性状,多种因素的综合作用才促进耐盐性的形成,因此应选择尽可能多的指标来综合评价植物耐盐性,才能弥补或缓和单个指标对于评定植物耐盐性造成的片面性,从而正确反映树木耐盐性的强弱9。
41、目前,对树木抗逆性的综合评定主要有3种方法隶属函数法、综合坐标评定法和层次分析法,本研究选择了隶属函数法综合评定供试的6个树种的耐盐性。采用隶属函数法对树种各个耐盐指标的隶属函数值进行累加,求得的平均数以综合评定9刘友良、毛才良、汪良驹植物耐盐性研究进展J,植物生理学通讯,1987,41710BALSAMO,RA,THOMSON,WW,ULTRASTRUCTURALFEATURESASSOCIATEDWITHSECRETIONINTHESALTGLANDSOFFRANKENIAGRANDIFOLIAANDAVICENNIAGERMINANSJAMERICANJOURNALOFBOTANY,19
42、93,801112761283各树种的耐盐水平10。其值越大,耐盐性越强。如果配合恰当的耐盐指标,就能比较准确地评定树种或品种间耐盐性的强弱。耐盐性隶属函数值的计算方法如下求出各指标的隶属函数值如果某一指标与耐盐性呈正相关,则XXXMIN/XMAXXMIN如果某一指标与耐盐性呈负相关,则X1XXMIN/XMAXXMIN式中X为某一指标的测定值,XMAX为某一指标的测定值中的最大值;XMIN为某一指标的测定值中的最小值计算各耐盐性指标隶属函数值的平均值本文以相对电导率、叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量为鉴定指标对六种树种的耐盐性进行综合评定表7,可以认为供试的六种树种耐盐能力的大小顺序为
43、梾木美国白蜡东方杉加拿大紫荆薄壳山核桃美国鹅掌楸。结合受害症状观察结果(表6),可以认为采用隶属函数法能够较为准确地反映这六种树种耐盐能力的大小。表7盐浓度胁迫下不同树种抗盐性综合评定指数及排序TABLE7THECOMPREHENSIVEAPPRASIALINDEXOFSALTRESISTANCEANDRANKFORDIFFERENTTREESPECIESUNDERSALTSTRESS树种电导率叶绿素脯氨酸可溶性糖顺序梾木031260714807093075591美国白蜡009230561801763023742东方杉003140433404654035743加拿大紫荆067040108305
44、94707664薄壳山核桃01234030630048504575美国鹅掌楸009020694600095004276实验表明,六种树种耐盐能力的大小顺序为梾木美国白蜡东方杉加拿大紫荆薄壳山核桃美国鹅掌楸。4结论与讨论通过以上研究,本文得出以下几点结论不同盐浓度处理的盐胁迫危害综合得分在品种之间存在很大的差异。盐分浓度增加,各树种的盐胁迫危害得分逐渐增大,盐胁迫处理时间越长,树种受到伤害越严重。当盐浓度为050时,梾木、美国白蜡受到轻微伤害,美国鹅掌楸的生长受到严重抑制,东方杉、加拿大紫荆与薄壳山核桃生长受抑较轻。用100盐浓度处理至末期后,薄壳山核桃与加拿大紫荆的生长受到严重抑制,美国鹅掌楸
45、几乎全部死亡。盐胁迫导致六种树种叶片叶绿素含量下降,其中,在050盐胁迫下,与对照相比叶绿素含量下降幅度最大的是美国鹅掌楸,下降达2928,而梾木,下降幅度最少,仅下降449;其脯氨酸含量与对照相比有不同程度的增加,在050的盐处理浓度时,美国鹅掌楸和东方杉叶片的脯氨酸含量与对照相比增加最为明显,分别达5564和5455。随着盐浓度的增加,加拿大紫荆的可溶性糖含量先升高,在050盐胁迫后含量又逐渐下降;梾木和美国白蜡随着盐浓度的增加可溶性糖含量逐渐升高;而薄壳山核桃和东方杉的可溶性糖含量则呈逐渐下降的趋势。说明不同盐浓度胁迫对这两种树种可溶性糖含量的影响并不显著。盐胁迫下,各树种间可溶性糖含量
46、的变化之所以有这样大的差异,可能与每个树种的耐盐机制不同有重要联系,此问题有待于今后重点研究与探讨11。杨传平等认为细胞膜透性是研究抗盐性的理想指标。抗性强的树种细胞膜不易被破坏、透性小;抗性差的树种细胞膜被破坏的严重、透性增大12。本试验结果也表明盐胁迫后梾木、美国白蜡、东方杉、加拿大紫荆、美国鹅掌楸和薄壳山核桃六种树种的电导率均有升高的趋势,在050的盐处理水平时,除美国鹅掌楸和梾木外,其余加拿大紫荆、薄壳山核桃和美国白蜡三种树种的电导率均与对照存在显著差异,分别比对照增加了4404、4913和9360;在100的盐处理水平时,美国白蜡比对照增加了8238。说明这三种树种此时在盐胁迫下已经
47、使细胞膜系统受到了一定程度的伤害,在高盐浓度时表现尤为明显,其电导值明显升高,致使电解质和有机质大量外渗。利用隶属函数法综合评定这六种树种耐盐性的大小顺序为梾木美国白蜡东方杉加拿大紫荆薄壳山核桃美国鹅掌楸。在今后的研究中,尚需考虑和解决的问题合理选择耐盐性指标,准确评定植物的耐盐性。目前关于植物耐盐性的评定,还没有统一完善的指标评定体系13。本文评定所选的耐盐指标是否是最理想的指标,还有待于进一步论证,但从评定结果看,效果是显著的。为了增强实验结果的准确性,在今后的试验过程中,应该考虑适当增加其他一些耐盐性指标,如对甜菜碱、激素、酶活性和抗盐蛋白等指标的测试。盐分组成的多样性及盐碱土壤的复杂性
48、。盐碱土中的盐分主要为NA、CA2、MG2311马建华,郑海雷,赵中秋植物抗盐机理研究进展J生命科学研究,2001,5(3)17517912BOHNERTHTETALENVIRONMENTALSTRESSINPLANTPLANTPHYSIOLJ,1981,6867367513张川红,沈应柏,尹伟伦盐胁迫对几种苗木生长及光合作用的影响J林业科学,2002,3822731种阳离子和CO32、HCO3、CL、SO424种阴离子组成的12种盐,个别地域还分布着少量硝酸盐盐土。本文对供试树种耐盐性的研究主要考虑NACL单盐的影响,今后可以结合实际考虑其它盐分或复盐对植物的影响14。本实验采用人工配制盐溶
49、液胁迫植物的方法,虽然含盐量有明显的梯度变化,容易控制,代表性强,而且不存在离子丢失及相互影响的问题,但NACL纯盐溶液不能全面地反映盐碱地复杂的盐碱状况,今后应结合盐碱土壤实际情况,使试验结果更客观、更实用。影响树种耐盐性因素的复杂性。当筛选出耐盐性强的树种后,还需进一步研究不同种源之间耐盐能力的差别,同时根据沿海滩涂的实际情况,充分考虑沿海地区海水返盐和树种根系耐水湿等实际问题15。将筛选出来的适合当地不同盐碱土的抗盐植物应该尽快加以进一步的推广种植,将我国大面积的盐碱地利用起来,同时,进一步研究筛选出来的植物产品的加工利用。应尽早在我国盐碱地区建立耐盐植物基因库,为今后引种驯化、抗盐基因工程、转基因植物以及利用传统的遗传育种方法培育抗盐品种提供素材。14阎秀峰,孙国荣,李景信,等我国耐盐牧草的研究现状J中国草地,1994,3687215徐恒刚,张萍,李临杭,等对牧草耐盐性测定方法及其评价指标的探讨J中国草地,1997,55254参考文献1查霞娟,孙岚,肖崇彬,等苹果砧木耐盐性比较试验J中国果树,19