姚明志 陳麗英 曹森 李曉榮 王連紅 王靜

(煙臺(tái)市林業(yè)科學(xué)研究所，煙臺(tái)，264013) (北京林業(yè)大學(xué)) (海陽市林業(yè)局) (煙臺(tái)市林業(yè)科學(xué)研究所) (魯東大學(xué))

We studied the salt stress on Vitex trifolia var. simplicifolia from seven different coastal provinces in China. Three salt gradients of 0, 0.6% and 1.2% salt solutions were used to treat the cutting seedlings that were cultivated in the same year. A series of physiological and biochemical reactions under salt stress were observed by measuring the growth of branches and leaf area, activities of antioxidant enzymes (CAT, SOD, POD), and contents of proline, soluble sugar, soluble protein and the molality of malondialdehyde (MDA). With the increase of salt stress, the reaction of V. trifolia var. simplicifolia from different provenances varied differently, and there was no single trend. The response to salt stress differed significantly in the seedlings from different provenances. Salt stress significantly inhibited the growth of branch and leaf area. With the increase of salt stress, the activities of CAT, SOD and POD were increased. The contents of soluble sugar and soluble protein were decreased under lower intensity salt stress, but increased under higher intensity salt stress; however, the proline content did not vary in the same trend, and the molality of MDA content was increased with high intensity salt stress. By subordinate function value analysis, the comprehensive evaluation of the tested materials was made, and the salt-resistance ability order of the seven provenances V. trifolia var. simplicifolia from high to low was Shandong, Hainan, Liaoning, Guangdong, Fujian, Guangxi, and Zhejiang.

單葉蔓荊(VitextrifoliaL. var.simplicifoliaCham.)，系馬鞭草(Verbenaceae)牡荊屬(Vitex)多年生落葉灌木植物，具耐鹽堿、耐干旱貧瘠、抗海風(fēng)海霧的特性，其根系發(fā)達(dá)，具固沙改土、蓄水保墑等功能，可應(yīng)用于濱海、砂荒地造林綠化和生態(tài)修復(fù)[1-2]；果實(shí)蔓荊子可治風(fēng)熱頭疼，目赤腫痛[3]等癥，具藥用價(jià)值；同時(shí)，單葉蔓荊單株的花量大、花期長，又是濱海前沿園林綠化的先鋒樹種[4]。然而從近幾年調(diào)查得知，因良種缺乏，再加上保護(hù)不夠，其資源日益枯竭，自我更新能力嚴(yán)重受損。在《國家重點(diǎn)保護(hù)野生藥材物種名錄》中，單葉蔓荊已被列為國家Ⅲ級(jí)瀕危保護(hù)植物[5]。目前，國內(nèi)對(duì)單葉蔓荊研究主要集中在藥用和生態(tài)防護(hù)方面，而對(duì)其種質(zhì)資源收集及不同種源單葉蔓荊耐鹽性方面研究尚未見報(bào)道。本文以7個(gè)沿海省不同種源單葉蔓荊扦插苗為試材，對(duì)其進(jìn)行不同濃度的鹽脅迫，通過測(cè)定不同種源的枝條、葉面積生長量，抗氧化酶、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛等指標(biāo)，研究不同濃度鹽脅迫下各種源的形態(tài)和生理變化機(jī)制，并采用隸屬函數(shù)法對(duì)其耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為單葉蔓荊優(yōu)良品種選育、沿海防護(hù)林生態(tài)建設(shè)以及種源保護(hù)利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

根據(jù)單葉蔓荊自然分布狀況，2014年在國內(nèi)7個(gè)省沿海地區(qū)收集7份單葉蔓荊材料(表1)，在煙臺(tái)萊山建立采穗圃。2017年5月選擇生長健壯、高度及豐滿程度一致的容器苗移栽于統(tǒng)一規(guī)格塑料盆內(nèi)，每盆栽植1株，盆底放置托盤防止水分流失，然后放置在控雨棚進(jìn)行統(tǒng)一水分養(yǎng)分管理，保持正常生長發(fā)育，8月份進(jìn)行鹽脅迫試驗(yàn)。

表1 供試材料基本信息

1.1 試驗(yàn)處理

鹽脅迫試驗(yàn)苗采取隨機(jī)排列，試驗(yàn)設(shè)置了3種不同鹽分脅迫梯度，即鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%、0.6%和0，其中0為對(duì)照(CK)。每處理3次重復(fù)，每重復(fù)3株。試驗(yàn)開始時(shí)，每盆澆水700 mL，使底部均有少量水滲出。之后每7 d澆1次水。重度鹽脅迫組每盆澆1.2%的鹽溶液500 mL，中度鹽脅迫每盆澆0.6%的鹽溶液500 mL，對(duì)照組每盆澆水500 mL，共計(jì)澆水2次，試驗(yàn)期間平均溫度26.5 ℃。

1.2 指標(biāo)測(cè)定及方法

試驗(yàn)開始時(shí)，標(biāo)記每株各個(gè)枝條和從頂端向下數(shù)第3個(gè)葉片，并測(cè)定各枝條長度和葉片面積，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，再測(cè)定各枝條長度和葉片面積，計(jì)算試驗(yàn)期間各植株枝條增長量和葉片面積增長量。枝條長度和葉片長寬用游標(biāo)卡尺測(cè)量，葉片面積采用描形數(shù)格法測(cè)定。采集的葉片，馬上用液氮固定，然后測(cè)定保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)活性，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù))及丙二醛(MDA)的摩爾質(zhì)量濃度。

采用硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛(MDA)摩爾質(zhì)量濃度，采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定POD活性，采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測(cè)定SOD活性，采用過氧化氫—碘量法測(cè)定CAT活性，采用茚三酮比色法測(cè)定游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用恩酮法測(cè)可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)。采用考馬斯亮藍(lán)法可溶性蛋白[6]123-276。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)采用Excel2003和SPSS23.0等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)枝長和葉面積增長量、脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SOD活力、POD活力、CAT活力和MDA摩爾質(zhì)量濃度進(jìn)行雙因素方差分析，采用Duncan法進(jìn)行不同處理和不同品種間的多重比較。采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法結(jié)合權(quán)重來評(píng)價(jià)不同種源單葉蔓荊的抗鹽性[7]。

首先，運(yùn)用隸屬函數(shù)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)μ(Xj)：

μ(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin);

(1)

μ(Xj)=1-(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin),j=1、2、…、n。

(2)

式中:Xj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)值；Xmin表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最小值；Xmax表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最大值，指標(biāo)與耐鹽性成正相關(guān)用公式(1)計(jì)算隸屬函數(shù)值，指標(biāo)與耐鹽性成負(fù)相關(guān)用公式(2)計(jì)算隸屬函數(shù)值。

其次，采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法(S)，用公式(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)Vj，公式(4)歸一化后得到各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)Wj。

(3)

(4)

用公式(5)求不同植物各指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)值，綜合評(píng)價(jià)值可用來表示不同植物的實(shí)際耐鹽能力。

(5)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源鹽處理形態(tài)指標(biāo)方差分析

由表2看出，植物品種、鹽脅迫梯度的主效應(yīng)，以及兩者間的交互作用對(duì)枝長增長量具有極顯著影響，植物品種主效應(yīng)及植物品種和鹽脅迫梯度的交互作用對(duì)葉面積增長量具有極顯著影響(p<0.01)；但鹽脅迫梯度的主效應(yīng)對(duì)葉面積增長量的影響不顯著(p>0.05)。

表2 鹽處理各效應(yīng)對(duì)形態(tài)指標(biāo)的顯著性檢驗(yàn)

鹽脅迫對(duì)枝條增長量的影響：試驗(yàn)結(jié)果顯示，在不同鹽溶液處理下，福建、山東、海南、廣東、廣西的種源枝條增長量隨著鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而呈下降趨勢(shì)，不同種源下降幅度不同，山東、廣西種源枝條增長量在0.6%鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)降幅最大，與對(duì)照差異顯著，說明山東、廣西種源對(duì)鹽最為敏感，而福建、海南、廣東種源在不同鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)脅迫下，其枝條增長量下降與對(duì)照差異不顯著；浙江、遼寧的枝條增長量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，呈倒“V”字形，兩個(gè)種源表現(xiàn)為低鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)促進(jìn)枝條高增長，在0.6%鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)下表現(xiàn)出最大枝條增長量，分別為對(duì)照4.5、1.6倍，這與楊升等[8]在對(duì)檉柳、沙柳上研究結(jié)果一致；但浙江種源的單葉蔓荊在1.2%鹽溶液脅迫下，枝條增長放緩，僅為3.9，和對(duì)照相比差異不顯著(表3)。

鹽脅迫對(duì)葉面積增長量的影響：在不同鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液脅迫下，福建、山東、遼寧、廣西葉面積增長量先升后降，差異不顯著；浙江、廣東種源，隨鹽脅迫加重，葉面積增長量迅速下降，在0.6%鹽溶液作用下降幅最大，是對(duì)照62.7%，51.0%，與對(duì)照差異顯著；但與1.2%鹽溶液脅迫下葉面積增長量相比差異不顯著。值得注意的是，浙江種源在0.6%、1.2%鹽溶液脅迫下，葉面積增長量與對(duì)照組之間均差異顯著，說明浙江種源單葉蔓荊受鹽脅迫影響更大。海南種源隨鹽脅迫加重，呈遞減趨勢(shì)，在1.2%鹽溶液時(shí)葉面積增長量為0，但在0.6%下，葉面積增長量與對(duì)照組無顯著差異，說明低鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液脅迫對(duì)其葉面積增長量影響不大，但高鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液脅迫對(duì)其生長造成一定影響(表3)。

表3鹽脅迫對(duì)不同種源單葉蔓荊枝條、葉面積增長量的影響

樣本來源鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%枝條長度/cm葉面積/cm2福建CK(3.20±0)a (2.06±0.59)abcd0.6(1.08±0.42)a(2.85±0.93)abcd1.2(0.65±0.10)a(0.81±0.33)ab山東CK(27.00±0)c(0.34±0)a0.6(5.63±2.41)a(1.43±0.66)abc1.2(5.00±2.75)a(1.07±0.56)abc浙江CK(5.17±3.02)a(6.39±2.03)e0.6(23.27±7.43)bc(2.38±0.40)abcd1.2(3.90±1.55)a(2.55±1.37)abcd遼寧CK(1.15±0.35)a(1.14±0.25)abc0.6(1.80±0.80)a(3.13±0.28)abcd1.2(0.50±0)a(1.98±0)abcd海南CK(4.80±0)a(6.07±0)e0.6(1.85±1.07)a(3.80±0.50)bcde1.20a0a廣東CK(2.65±0.85)a(4.96±1.71)de0.6(2.46±1.2)a(2.43±0.63)abcd1.2(0.43±0.03)a(4.15±1.26)cde廣西CK(18.00±0)b(0.27±0.00)a0.6(3.66±0.59)a(0.97±0.45)ab1.2(0.30±0.10)a(0.89±0.13)ab

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同一種源同列不同字母表示在0.05水平差異顯著。

2.2 不同種源鹽處理生理指標(biāo)方差分析

由表4看出，植物品種、鹽脅迫梯度的主效應(yīng)，以及兩者間的交互作用對(duì)CAT活力、SOD活力、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、POD活力、丙二酫摩爾質(zhì)量濃度等均具有極顯著的影響(p<0.01)，但對(duì)脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響均不顯著(p>0.05)。

鹽脅迫下不同種源單葉蔓荊其酶活性變化趨勢(shì)不同，不同程度脅迫下，同一種酶變化趨勢(shì)也不同。山東、浙江、遼寧、廣東種源CAT活性，隨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)加大先降后升，并且在輕度、重度鹽溶液脅迫下差異顯著；福建、海南種源在兩種鹽溶液脅迫下，CAT活性迅速升高，福建種源在0.6%鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)活性值達(dá)到最大，和對(duì)照相比差異顯著；廣西種源隨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)加重，CAT活性呈下降趨勢(shì)，與對(duì)照差異顯著，可見輕度鹽脅迫給廣西種源造成一定傷害。7個(gè)種源SOD活性基本隨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中福建、浙江、遼寧、廣西種源的SOD活性在0.6%鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，略有下降，但鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%時(shí)，迅速升高，和對(duì)照差異顯著。高質(zhì)量分?jǐn)?shù)鹽脅迫下，植株SOD量大幅上升可以對(duì)植株起到很好的保護(hù)作用。POD活性變化基本和SOD相似，隨鹽脅迫的加劇酶活性呈上升趨勢(shì)，其中福建、山東、遼寧、廣東種源，在0.6%鹽溶液脅迫下POD活性先下降，同對(duì)照差異不顯著，但7個(gè)種源在1.2%鹽溶液脅迫下活性值急劇升高，與0.6%鹽溶液脅迫相比差異顯著，說明這3個(gè)種源植株受到重度鹽脅迫時(shí)，植株自身能快速做出保護(hù)反應(yīng)，抗氧化酶活性不斷升高，以此降低對(duì)植株的傷害(表5)。

表5鹽脅迫對(duì)不同種源單葉蔓荊CAT、SOD、POD活性的影響

樣本來源鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%CAT活性/μg·g-1·min-1SOD活性/g-1·min-1POD活性/g-1·min-1福建CK(1.46±0.07)abc(1291.67±10.53)fghi(0.49±0.01)hijk0.6(3.70±1.06)e(1265.81±5.87)efgh(0.44±0.05)fghi1.2(3.52±0.07)e(1295.17±8.24)ghi(0.54±0.02)jk山東CK(3.46±0.06)e(1145.00±18.50)b(0.32±0.02)cde0.6(0.69±0.09)ab(1194.44±13.77)c(0.21±0.02)ab1.2(3.65±0.15)e(1216.37±16.47)cd(0.38±0.01)defg浙江CK(1.41±0)abc(1323.04±12.35)i(0.31±0.02)cd0.6(0.55±0)ab(1216.02±27.90)cd(0.36±0.01)def1.2(2.91±0.36)de(1315.79±5.66)i(0.56±0.01)k遼寧CK(6.27±0.16)g(1287.05±18.00)efghi(0.50±0.01)ijk0.6(0.42±0.03)a(1185.83±16.47)bc(0.19±0.01)a1.2(1.80±0)bcd(1248.99±5.98)defg(0.39±0.02)efg海南CK(1.02±0)ab(1283.64±2.89)efghi(0.28±0.01)bc0.6(1.65±0.08)abc(1285.66±9.40)defgh(0.31±0.02)cd1.2(2.51±0.08)cde(1303.21±6.88)hi(0.55±0.02)k廣東CK(6.30±0.09)g(1243.61±6.07)def(0.41±0)fgh0.6(0.72±0.03)ab(1280.23±6.28)efghi(0.28±0.02)bc1.2(1.63±0.01)abc(1320.22±9.17)i(0.47±0.01)hij廣西CK(8.20±0.12)h(1246.00±42.37)defg(0.21±0)ab0.6(4.86±0.05)f(770.58±15.56)a(0.38±0)defg1.2(1.02±0)ab(1241.94±15.77)de(0.44±0.02)ghi

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同一種源同列不同字母表示在0.05水平差異顯著。

鹽脅迫對(duì)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響：由表6看出，7個(gè)種源可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在重度鹽溶液脅迫下，呈上升趨勢(shì)。福建，浙江，海南、廣東種源單葉蔓荊在正常生長狀態(tài)下，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著，但隨鹽溶液濃度的增加，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì)，到1.2%鹽溶液脅迫時(shí)達(dá)到最大，與對(duì)照差異顯著，這主要是因?yàn)樵邴}脅迫的逆境中，細(xì)胞體內(nèi)需要更多的可溶性糖來進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)以維持體內(nèi)外滲透壓平衡。山東、遼寧2種源在0.6%鹽溶液脅迫下可溶性糖降低，在1.2%鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)下有所回升，但差異均不顯著；不同種源可溶蛋白變化趨勢(shì)不同，山東、遼寧、廣東、廣西隨鹽脅迫增加，可溶性蛋白降低，可能是可溶性蛋白在逆境中分離出游離氨基酸，用來合成脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[7]。其中廣東可溶性糖降幅最大，其受鹽害最為明顯，而福建、浙江、海南種源可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨脅迫加重增大，浙江種源在0.6%鹽溶液脅迫下，可溶性蛋白達(dá)到最大值，與對(duì)照差異顯著，而福建、海南種源可溶性蛋白持續(xù)增加，1.2%眼質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，海南可溶蛋白為0.15，與對(duì)照差異顯著。表6看出，山東、遼寧、廣東種源單葉蔓荊在鹽溶液脅迫下，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì)，在0.6%鹽溶液下，山東、廣東種源的單葉蔓荊脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，其中廣東種源脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增幅最大，與對(duì)照相比，差異顯著，而遼寧種源隨鹽溶液脅迫程度加大，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)持續(xù)上升，與對(duì)照和低鹽脅迫差異不顯著；試驗(yàn)表明，山東、遼寧種源脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)積累少，其耐鹽性較強(qiáng)[9]。福建、浙江、海南、廣西種源，隨鹽脅迫強(qiáng)度增大呈下降趨勢(shì)，福建、浙江種源在兩種鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)脅迫下脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)持續(xù)降低，差異不顯著，這與任文嬌[7]的研究結(jié)果相反，可能是因?yàn)樵趩稳~蔓荊體內(nèi)，脯氨酸并不是其在逆境中發(fā)揮主要作用的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。

表6鹽脅迫對(duì)不同種源單葉蔓荊滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

樣本來源鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·g-1可溶性蛋質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·g-1脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·g-1福建CK(2.62±0.07)d (0.16±0)h (7.71±0.19)ef0.6(2.54±0.02)cd(0.16±0.01)h(7.34±0.28)de1.2(3.03±0.09)efg(0.18±0)i(6.51±0.55)bcde山東CK(2.52±0.04)cd(0.12±0)c(5.84±0.04)abcd0.6(2.48±0.03)cd(0.09±0)a(5.9±0.08)bcd1.2(2.59±0.09)cd(0.10±0.01)fgh(5.36±0.31)abc浙江CK(2.57±0.02)cd(0.13±0)cd(7.45±0.28)de0.6(2.60±0.05)d(0.16±0)gh(5.54±1.14)abc1.2(2.89±0.12)ef(0.15±0.01)fgh(5.54±0.47)abc遼寧CK(2.49±0.03)cd(0.14±0)efg(5.67±0.20)abc0.6(2.19±0.03)b(0.1±0)ab(6.16±0.31)bcde1.2(2.37±0.01)bc(0.13±0)cd(6.65±1.25)bcde海南CK(2.41±0.04)cd(0.10±0)ab(5.67±0.20)abc0.6(2.62±0.02)d(0.14±0)def(4.24±0.04)a1.2(3.08±0.02)fg(0.15±0)gh(8.99±0.04)f廣東CK(2.37±0.02)bc(0.15±0)fgh(5.26±0.04)ab0.6(3.12±0.05)g(0.10±0)b(6.97±0.19)cde1.2(3.11±0.05)g(0.14±0)def(6.46±0.66)bcde廣西CK(2.84±0.01)e(0.15±0)fgh(7.71±0)ef0.6(1.97±0.05)a(0.13±0)cde(5.92±0)bcd1.2(2.92±0.04)efg(0.12±0)c(6.80±0.37)bcde

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同一種源同列不同字母表示在0.05水平差異顯著。

鹽脅迫對(duì)丙二醛摩爾質(zhì)量濃度的影響：在鹽脅迫下，鹽分能影響植物體內(nèi)活力氧代謝系統(tǒng)的平衡，破壞膜結(jié)構(gòu)，影響膜的通透功能，所以丙二醛是鹽脅迫處理下一個(gè)重要觀測(cè)指標(biāo)。表7看出，浙江、海南種源單葉蔓荊的丙二醛摩爾質(zhì)量濃度隨鹽溶液濃度的增加而增大，其中浙江種源在0.6%鹽溶液脅迫下，丙二醛摩爾質(zhì)量濃度與對(duì)照差異不顯著，但兩者在1.2%鹽溶液脅迫下與對(duì)照差異顯著，說明高質(zhì)量分?jǐn)?shù)鹽溶液脅迫使MDA摩爾質(zhì)量濃度大量積累，對(duì)植株造成的傷害較嚴(yán)重。福建、山東、遼寧，廣東和廣西的丙二醛摩爾質(zhì)量濃度隨著鹽溶液脅迫的增加表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，呈“V”型，但福建、山東、遼寧和廣東種源在1.2%鹽溶液脅迫下，丙二醛摩爾質(zhì)量濃度增量小，與對(duì)照相比差異不顯著，說明1.2%鹽溶液下對(duì)這4個(gè)種源傷害并不大(表7)。

表7 鹽脅迫對(duì)不同種源單葉蔓荊丙二醛摩爾質(zhì)量濃度的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同行不同字母表示在0.05水平差異顯著。

2.3 不同種源單葉蔓荊耐鹽能力評(píng)價(jià)

植物對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)是植株的整體反應(yīng)，植物在鹽脅迫下表現(xiàn)出的耐鹽性是一個(gè)復(fù)雜過程，其耐鹽能力大小是多項(xiàng)指標(biāo)的綜合表現(xiàn)，任何一個(gè)生長形態(tài)學(xué)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)，都不能單獨(dú)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)他們的耐鹽性，因此，運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)方法才能有效地反映其耐鹽性。本試驗(yàn)采用隸屬函數(shù)加權(quán)重對(duì)多指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(表8)，通過綜合分析消除材料之間差異，可以較準(zhǔn)確地比較其耐鹽性。7個(gè)種源抗鹽能力由強(qiáng)到弱綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:山東、海南、遼寧、廣東、福建、廣西、浙江。

表8 各種源單葉蔓荊耐鹽能力綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

鹽脅迫不是單一的某種傷害，而是綜合反應(yīng)。鹽脅迫對(duì)植株造成一定危害，這些危害進(jìn)一步引起植物形態(tài)及生理生化的變化。在不同鹽溶度處理下，7個(gè)種源形態(tài)和生理指標(biāo)隨鹽脅迫反應(yīng)均不呈單一變化趨勢(shì)，鹽脅迫明顯抑制了單葉蔓荊枝條和葉面積生長量，綜合分析發(fā)現(xiàn)，在形態(tài)指標(biāo)方面，福建、遼寧和廣東種源，無論是枝條增長量還是葉面積增長量，隨鹽脅迫程度的加重，差異均不顯著，說明鹽脅迫并未影響其正常生長，這3個(gè)種源耐鹽性較強(qiáng)。

鹽脅迫能引起活性氧積累，CAT、SOD和POD均屬于抗氧化酶，可有效地清除活性氧，防治活性氧積累對(duì)植物細(xì)胞的傷害[10]，各種源SOD、POD活性酶在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)鹽脅迫下都呈上升趨勢(shì)，與輕度鹽脅迫下活性值相比差異顯著，與對(duì)照差異不顯著，說明重度鹽脅迫使SOD、POD活性值增加，防御了鹽脅迫對(duì)植株的傷害，并對(duì)植物的保護(hù)發(fā)揮了作用。遼寧種源3種酶活性在0.6%鹽溶液脅迫下，都呈下降趨勢(shì)，與對(duì)照差異顯著，但在1.2%鹽溶液脅迫下迅速上升，與輕度鹽脅迫差異顯著，這與楊帆對(duì)構(gòu)樹幼苗生理的研究相一致[11]，在0.6%鹽溶液時(shí)，遼寧種源比較敏感，而海南種源單葉蔓荊三種酶活性隨鹽脅迫加重升高，差異顯著，活性的升高，加快了自由基清除，說明植株耐鹽能力較強(qiáng)。值得說明的是，山東、浙江、遼寧、海南和廣東種源3種酶活性在高鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)下都呈上升趨勢(shì)，說明這5個(gè)種源耐鹽能力較強(qiáng)。

可溶性糖、可溶性蛋白的大量升高，是為了降低細(xì)胞滲透勢(shì)，提高滲透調(diào)節(jié)能力，增加植株對(duì)鹽脅迫適應(yīng)能力[12-13]。鹽脅迫下脯氨酸大量積累，并維持滲透調(diào)節(jié)，穩(wěn)定蛋白質(zhì)，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。脯氨酸是一種重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，本試驗(yàn)結(jié)果看出，隨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈不同變化趨勢(shì)。有關(guān)脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與耐鹽性關(guān)系問題，不同研究者有不同觀點(diǎn)。Sanada et al.[14]認(rèn)為，脯氨酸的積累是植物為了適應(yīng)鹽脅迫而采取的一種保護(hù)措施；張永峰等[15]研究表明，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升可能與耐鹽無關(guān)，是逆境脅迫下細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能遭受傷害的一種適應(yīng)性反應(yīng)，對(duì)植物本身起到一定防護(hù)作用；Liu和Zhu[16]認(rèn)為，脯氨酸大量積累是植物體受脅迫的一種反應(yīng)；周廣生等[17]認(rèn)為脯氨酸的積累與耐鹽呈負(fù)相關(guān)；李源等[9]研究認(rèn)為脯氨酸積累的快慢能體現(xiàn)植物對(duì)鹽脅迫反應(yīng)的敏感度，而脯氨酸高低不能反應(yīng)其耐鹽程度；劉晶等[18]研究認(rèn)為，鹽脅迫對(duì)兩種苜蓿脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響很大，并且兩者脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸大量積累，但脯氨酸積累程度與其耐鹽性表現(xiàn)不一致，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其抗鹽性關(guān)系存在的不確定性。本研究更傾向于文獻(xiàn)[9]、[17]研究結(jié)果，即鹽脅迫下脯氨酸積累量的快慢作為評(píng)價(jià)植物抗鹽能力強(qiáng)弱。

丙二醛是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，其摩爾質(zhì)量濃度高低是反映膜脂過氧化強(qiáng)弱的重要指標(biāo)，丙二醛通過與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)、酶等結(jié)合，從而破壞生物膜的結(jié)構(gòu)和功能[19-20]，該試驗(yàn)鹽脅迫下，植物細(xì)胞內(nèi)丙二醛摩爾質(zhì)量濃度逐漸增加，耐鹽性強(qiáng)的植物比耐鹽性弱植物增幅小[9,21]。丙二醛的過量累積會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷生物膜，通透性發(fā)生變化。浙江、海南種源在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)鹽脅迫下，丙二醛大量積累，說明其耐鹽性較差。而其它種源，隨鹽脅迫加強(qiáng)呈現(xiàn)先降低后升高趨勢(shì)，表明在一定鹽脅迫范圍內(nèi)，隨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，單葉蔓荊葉片內(nèi)的抗氧化酶活性升高，從而是膜脂過氧化程度減輕，丙二醛摩爾質(zhì)量濃度降低；但當(dāng)鹽濃度繼續(xù)升高時(shí)，單葉蔓荊葉片內(nèi)抗氧化酶活性降低，細(xì)胞膜受害程度增大，丙二醛摩爾質(zhì)量濃度升高[22]。

植物抗鹽性受多因素影響，但由于植物耐鹽性的機(jī)制十分復(fù)雜，用單個(gè)耐鹽指標(biāo)難以客觀地反應(yīng)出植物耐鹽能力，為彌補(bǔ)或者減少單個(gè)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)植物耐鹽能力造成的片面性，筆者選擇9個(gè)測(cè)定指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法對(duì)7個(gè)不同種源的單葉蔓荊進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而得出耐鹽性強(qiáng)弱。但沒有從脅迫時(shí)間和多個(gè)鹽梯度等方面作更詳細(xì)研究，這些都是筆者今后研究的重點(diǎn)。