鹽脅迫下二倍體馬鈴薯葉綠素含量和抗氧化酶活性的變化

1、鹽脅迫下二倍體馬鈴薯葉綠素含量和抗氧化酶活性的變化鹽脅迫下二倍體馬鈴薯葉綠素含量和抗氧化酶活性的變化摘要在離體條件下研究鹽脅迫對二倍體馬鈴薯富利亞（Solanum phureja，PHU）和窄刀薯（S. stenotomum，STN）雜種（PHU-STN）無性系相關(guān)生理指標(biāo)的影響，以期探討鹽脅迫下二倍體馬鈴薯耐鹽性的生理表現(xiàn)。在45份PHU-STN中，根據(jù)其在鹽脅迫下六項(xiàng)生長參數(shù)的表現(xiàn)選出5份耐鹽無性系、5份中耐鹽無性系、5份感鹽無性系，建立耐鹽程度不同的三個(gè)組，以四倍體品種Bintje為耐鹽對照，Mainechip為感鹽對照，用0（CK），10，20，30 mmol·L-1的NaC

2、l進(jìn)行脅迫，測定葉綠素含量、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）和過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性的變化。結(jié)果表明，隨著鹽濃度的升高，耐鹽組葉綠素含量呈先升高后降低的趨勢，中耐鹽組、感鹽組則呈降低的趨勢，二倍體組間差異極顯著；耐鹽組的SOD活性呈升高的趨勢，中耐鹽組、感鹽組呈先降低后升高的趨勢，二倍體組間差異極顯著；耐鹽組、中耐鹽組POD活性呈先降低后升高的趨勢，感鹽組呈降低的趨勢，二倍體組間差異極顯著。因此，葉綠素含量、SOD和POD活性可以作為二倍體馬鈴薯耐鹽性鑒定的間接指標(biāo)。關(guān)鍵詞： 馬鈴薯，二倍體，鹽脅迫，生理指標(biāo) Change of Chl

3、orophyll Content and Antioxidant Enzyme Activity of Diploid Potato under Salt StressAbstractPhysiological traits were studied of diploid potato Solanum phureja (PHU) and S. stenotomum (STN) hybrid (PHU-STN) clones in vitro under salt stress in order to understand the physiological performance in sal

4、t tolerance of diploid potatoes. Three groups of five salt tolerant, five medium salt tolerant and five salt susceptible clones were selected based on their performances of six growth parameters in salt stress in 45 clones, and tetraploid variety Bintje (salt tolerant) and Mainechip (salt susceptibl

5、e) were also included in this experiment. They were stressed in vitro at 0 (CK), 10, 20 and 30 mmol·L-1 salt concentrations, and chlorophyll content, Superoxide Dismutase (SOD) and Peroxidase (POD) activities were measured. With increase in salt concentration, chlorophyll content in slat tolera

6、nt group was increased, and then decreased, while chlorophyll content in medium salt tolerant group and salt susceptible group showed decreasing trend. Chlorophyll contents in all groups were found to be of highly significant difference. SOD activity in salt tolerant group showed increasing trend wi

7、th increase in slat concentration, while for medium salt tolerant group and susceptible group it was decreased, and then increased. Difference among groups were high significant. For POD activity, it was decreased and then increased in salt tolerant group and medium salt tolerant group with increase

8、 in salt concentrations, but showed decreasing trend in salt susceptible group. Difference among groups was highly significant for POD activity. Therefore, chlorophyll content, SOD and POD activities could be used as indirect indicators for salt tolerant selection in diploid potatoes.Key words: pota

9、to; diploid; salt stress; physiological index目錄摘要IAbstractII1 前言11.1 本研究的目的與意義11.2 國內(nèi)外研究文獻(xiàn)綜述11.3 本研究的主要內(nèi)容12 材料與方法12.1 試驗(yàn)材料12.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)22.3 測定方法22.4 數(shù)據(jù)分析23 結(jié)果與分析33.1 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯葉綠素含量的變化33.2 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯超氧化物歧化酶活性的變化43.3 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯過氧化物酶活性的變化54 結(jié)論與討論6參考文獻(xiàn)8- III -1 前言1.1 本研究的目的與意義植物為了生長發(fā)育和繁衍后代，以不同方式感受識(shí)別各種環(huán)境因子，

10、并產(chǎn)生相應(yīng)的生理反應(yīng)，最終適應(yīng)環(huán)境。通常將這種在植物適應(yīng)過程中環(huán)境因素對植物的作用稱作脅迫。而土壤中，鹽對植物的作用則稱為鹽脅迫。目前，我國土地鹽堿化日趨嚴(yán)重，全國約有2 700 萬hm2土地鹽漬化，其中700 萬hm2 為農(nóng)田，造成了農(nóng)作物大量減產(chǎn)，甚至絕收。因此，有必要對植物的抗鹽機(jī)理進(jìn)行綜合分析，以便選育出一些抗鹽性強(qiáng)的農(nóng)作物品種，減少土壤鹽漬化帶來的不利影響。馬鈴薯是重要的糧食、蔬菜及經(jīng)濟(jì)作物，栽培范圍遍布全球。近年來，中國馬鈴薯的種植面積得到迅速發(fā)展，然而對于一些地區(qū)來說，土壤鹽漬化限制了馬鈴薯的發(fā)展。鹽漬化土壤是影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要原因之一。馬鈴薯( Solanum tuber

11、osum L.) 是我國廣為種植的重要糧菜兼用型作物, 屬鹽敏感型。土壤鹽漬化是作物生長中經(jīng)常遇到的自然逆境之一，也是嚴(yán)重限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。1.2 國內(nèi)外研究文獻(xiàn)綜述鹽堿脅迫給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失僅次于干旱，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展受到威脅，因此在人口不斷增加，耕地日趨減少和淡水資源不足的情況下，了解植物耐鹽機(jī)理、開發(fā)利用耐鹽植物資源、培育耐鹽作物、有效控制和利用鹽堿土，對農(nóng)業(yè)發(fā)展、糧食安全、生態(tài)環(huán)境等有重要意義。近年來，生物技術(shù)的飛速發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，為植物抗鹽研究提供了新思路和新方法，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以打破物種間的生殖隔離障礙，拓寬植物資源的遺傳背景，被更多的科學(xué)家所青睞。但由

12、于對植物耐鹽機(jī)理的了解還不夠深入，因此到目前為止尚未培育出一種能在鹽堿地上高產(chǎn)的作物品種。因此，本文就鹽分對植物的傷害作用及植物耐鹽機(jī)理方面的研究作以綜述，以便為深入研究植物的耐鹽機(jī)制及耐鹽植物選育研究提供參考。植物耐鹽性生理生化指標(biāo)是研究植物耐鹽機(jī)理和耐鹽能力的基礎(chǔ)。植物耐鹽性是一種綜合性狀的表現(xiàn)，不同植物由于其耐鹽方式和耐鹽機(jī)制的不同，其組織或細(xì)胞的生理代謝和生化變化也不同。抗鹽性生理指標(biāo)對植物適應(yīng)不同鹽度具有不同的指示意義，但植物抗鹽機(jī)制是錯(cuò)綜復(fù)雜的，是受植物多基因控制的。因此，生理代謝過程不同，表現(xiàn)出的生理指標(biāo)也不同。所以各項(xiàng)生理指標(biāo)必須結(jié)合植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鹽脅迫下生理指標(biāo)的變化趨勢，

13、才能較為準(zhǔn)確地綜合評價(jià)植物抗鹽能力大小。通過本研究，作者認(rèn)為膜透性、MDA 含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類和含量具有比較明確的指示意義，可作為植物抗鹽性評價(jià)的重要參考指標(biāo)，肉質(zhì)性和葉綠素含量必須結(jié)合其它指標(biāo)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，才能用來綜合評價(jià)抗鹽能力的大小。目前，關(guān)于馬鈴薯耐鹽性生理的研究多集中在四倍體栽培種上1-3，而有關(guān)二倍體馬鈴薯耐鹽性生理指標(biāo)方面的研究還較少。鹽漬化土壤影響著馬鈴薯的生長發(fā)育，特別是對其出苗有抑制作用4-6, 目前推廣應(yīng)用的品種大多耐鹽性差,個(gè)別耐鹽品種因綜合性狀差，不適應(yīng)市場需求。因此，研究馬鈴薯抗鹽生理、培育符合不同育種目標(biāo)的耐鹽品種就顯得十分重要。目前，人們對馬鈴薯的試管苗、試

14、管移栽苗、實(shí)生苗和普通塊莖苗進(jìn)行了鹽脅迫下植株生長、生物學(xué)產(chǎn)量、塊莖產(chǎn)量、塊莖淀粉含量、死亡率等方面的研究，少見鹽分對馬鈴薯生理代謝影響的研究。本試驗(yàn)進(jìn)行鹽脅迫下馬鈴薯試管苗相關(guān)生理指標(biāo)變化的研究，旨在探討馬鈴薯對鹽傷害的反應(yīng)機(jī)理，為其抗鹽生理和抗鹽育種奠定基礎(chǔ)。培育耐鹽品種是對鹽堿地改良和使鹽堿地作物增產(chǎn)的重要途徑之一，而作物耐鹽堿育種成敗的關(guān)鍵,很大程度上取決于親本的合理選配，親本的選配，又取決于對親本耐鹽性的鑒定。作物傳統(tǒng)耐鹽性的鑒定和選擇，是根據(jù)材料在鹽堿地上的表現(xiàn)進(jìn)行鑒定和選擇的，這個(gè)過程復(fù)雜，工作量大。另外，作物抗鹽性是由多基因控制的，受試驗(yàn)條件的影響，早代選擇的效率極低，常因環(huán)境

15、的影響而失去有希望材料的選擇。所以，有人指出利用生理生化指標(biāo)鑒定作物的耐鹽性，但這些操作程序復(fù)雜，鑒一定結(jié)果波動(dòng)性利用效果不佳。1.3 本研究的主要內(nèi)容作物的耐鹽性是由多基因控制的，常以作物生長的條件為基礎(chǔ)，作物(品種、生育期等)、土壤(含水量、鹽離子類型等) 和環(huán)境(溫度、光照等) 都對作物的耐鹽性產(chǎn)生影響，因此，利用作物生理學(xué)特性的絕對耐鹽性是比較困難的。采用鹽脅迫修改的MS培養(yǎng)基的方法，鑒定了馬鈴薯品種試管苗的耐鹽性，提供了比較穩(wěn)定的鹽脅迫環(huán)境，從而減少了由于環(huán)境變化使抗鹽結(jié)果產(chǎn)生的波動(dòng)性。所以，利用加鹽處理的修改MS培養(yǎng)基鑒定馬鈴薯各品種試管苗抗鹽性是一種快速、準(zhǔn)確的鑒定方法。馬鈴薯適

16、于在微酸性土壤上栽培，其適宜的土壤p H 值為5.5 一6.5。酸性土壤或鹽堿土都不利于馬鈴薯生長。當(dāng)土壤p H 值在4.8 以下時(shí)，植株葉色變淡，出現(xiàn)早衰，當(dāng)p H值達(dá)到7.0 時(shí)，某些品種的生長開始受到影響，p H 值在7.8 以上時(shí)，絕大多數(shù)品種的生長都受到抑制，耐鹽堿能力弱的品種表現(xiàn)為出苗困難，甚至死亡。有時(shí)在生長前期土壤濕度適宜，植株能夠生長，當(dāng)遇到干旱，隨著土壤水分蒸發(fā)，鹽堿上升，因而嚴(yán)重抑制植株生長，甚至導(dǎo)致植株死亡。山東省的東營、濱州、德州、聊城、荷澤等地市都有大面積的鹽堿地，嚴(yán)重地限制著馬鈴薯生產(chǎn)的發(fā)展。本研究以從二倍體馬鈴薯栽培種富利亞（Solanum phureja, P

17、HU）和窄刀薯（S. stenotomum, STN）雜種（PHU-STN）無性系試管苗中耐鹽性篩選出的的5份耐鹽無性系、5份感鹽無性系和5份中耐鹽無性系為試驗(yàn)材料，以四倍體馬鈴薯品種Bintje為耐鹽對照，Mainechip為感鹽對照，進(jìn)行不同濃度NaCl脅迫，通過葉綠素含量、丙二醛及脯氨酸含量的測定，探討鹽脅迫下二倍體馬鈴薯耐鹽的生理變化，為馬鈴薯耐鹽新品種的選育及其耐鹽機(jī)制的研究提供理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。2 材料與方法2.1 試驗(yàn)材料本研究以經(jīng)耐鹽性篩選出的二倍體馬鈴薯富利亞和窄刀薯雜種（PHU-STN）無性系試管苗為材料7，材料名稱及編號見表2.1。根據(jù)Khrais等8的研究結(jié)果，選用四倍體

18、馬鈴薯品種Bintje為耐鹽對照品種；Mainechip為感鹽對照品種。試驗(yàn)過程中以R表示Bintje，以S表示Mainechip。表2.1 不同耐鹽性的二倍體馬鈴薯無性系及編號耐性無性系編號中耐鹽無性系編號感鹽無性系編號472-1T1592-3M1354-1S1267-1T2412-1M2507-1S289-2-1T3474-1M3270-2S3188-1T4292-1M49-3S4566-1T5301-1M5138-1S52.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.2.1 基礎(chǔ)苗培養(yǎng)取馬鈴薯脫毒試管苗，將其切成帶1片葉的小莖段，插入裝有MS培養(yǎng)基的100 mL三角瓶中（每瓶裝培養(yǎng)基40 mL），每瓶插10個(gè)莖段，

19、將其置于溫度（25±2），光照20003000 Lx，每日光照16 h的條件下培養(yǎng)。2.2.2 不同濃度鹽脅迫下馬鈴薯試管苗生理指標(biāo)的測定取20 d苗齡的試管苗，剪莖段大約1 cm長，帶有一個(gè)葉，插入含有0，10，20和30 mmol·L-1NaCl的MS培養(yǎng)基的100 mL三角瓶中（每瓶裝有培養(yǎng)基40 mL），每瓶插10個(gè)莖段，將其置于溫度（25±2），光照20003000 Lx，每日光照16 h的條件下培養(yǎng)。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方案，3次重復(fù)。在0，10，20，30 mmol·L-1NaCl脅迫28 d后取材，測定各項(xiàng)生理指標(biāo)。2.3 測定方法葉綠

20、素含量：乙醇丙酮等量混合液法，略作修改6。超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）活性：分光光度計(jì)比色法6。過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性：分光光度計(jì)比色法9。2.4 數(shù)據(jù)分析原始數(shù)據(jù)的整理采用Microsoft Excel（Office 2003）軟件完成；方差分析及差異顯著性測驗(yàn)采用DPS軟件完成10，按照Gomez 和 Gomez11的方法進(jìn)行組間（Between-group comparison）和組內(nèi)（Within-group comparison）比較。以公式RV（%）=（Xs/Xc）×100%計(jì)算供試品種（系）每個(gè)生理指標(biāo)的相對

21、值，其中Xs為所測指標(biāo)在鹽脅迫下每次重復(fù)的平均值，Xc是所測指標(biāo)在0 d（CK）條件下的平均值。 3 結(jié)果與分析3.1 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯葉綠素含量的變化在相同天數(shù)鹽脅迫下，處理在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后葉綠素含量差異均極顯著。將處理間的變異進(jìn)一步分解，發(fā)現(xiàn)耐鹽和感鹽四倍體對照間在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后差異顯著或極顯著，二倍體組間在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后葉綠素含量差異均極顯著，組內(nèi)不同濃度下各項(xiàng)差異均極顯著（表3.1）。 受鹽脅迫后，除耐鹽組隨著鹽濃度的升高葉綠素含量呈先升高后降低的趨勢外，中耐鹽組、感鹽

22、組則呈降低的趨勢。四倍體對照間在鹽濃度為10，20 mmol·L-1時(shí)，耐鹽品種Bintje葉綠素含量顯著高于感鹽品種Mainechip，30 mmol·L-1時(shí)極顯著高于Mainechip。根據(jù)植株性狀在鹽脅迫條件下所建立的不同組，其生理性狀葉綠素含量也會(huì)隨之不同，二倍體組間葉綠素含量在鹽濃度10，20和30 mmol·L-1時(shí)耐鹽組、中耐鹽組均極顯著高于感鹽組，但耐鹽程度不同的組在鹽脅迫相同的濃度下極差有相互重疊的現(xiàn)象（表3.2）。通過葉綠素含量的測定，可以看出，葉綠素含量可以作為鑒定馬鈴薯耐鹽性的指標(biāo)。 表3.1 PHU-STN二倍體馬鈴薯和四倍體對照在不同

23、濃度鹽脅迫下葉綠素含量的方差分析 變異來源dfMSF10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-10.050.01處理1662.30*294.67*383.50*1.952.58二倍體vs.四倍體12.71379.17*90.22*4.137.44Bintje vs. Mainechip118.30*11.19*52.81*4.137.44二倍體組間2275.65*1439.67*2395.26*3.285.29耐鹽組內(nèi)419.67*97.21*115.03*2.653.93中耐鹽組內(nèi)436.01*197.22*137.73*2.653.93感

24、鹽組內(nèi)450.44*66.80*47.87*2.653.93誤差342.801.545.73總計(jì)50注：*差異達(dá)1%顯著水平，*差異達(dá)5%顯著水平；下同。表3.2 不同濃度鹽脅迫下四倍體對照及二倍體馬鈴薯組間葉綠素含量四倍體或二倍體組別不同濃度鹽脅迫10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-1Bintje108.21 Aa97.22 Aa93.36 AaMainechip104.72 Ab94.49 Ab87.42 Bb耐鹽組111.42 Aa(110.11114.99)114.60Aa(107.19122.46)107.66Aa(100.6

25、9116.58)中耐鹽組107.27 Bb(104.13113.08)103.27Bb(93.21114.75)93.45Bb(85.0399.83)感鹽組102.85 Cc(98.14108.60)95.09Cc(88.4999.62)82.45Cc(78.1586.52)注：平均數(shù)多重比較采用新復(fù)極差法，小寫字母表示差異達(dá)5%顯著水平，大寫字母表示差異達(dá)1%顯著水平，括號內(nèi)數(shù)值表示極差。下同。3.2 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯超氧化物歧化酶活性的變化相同鹽脅迫天數(shù)下，處理在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后SOD活性差異均極顯著。將處理間的變異進(jìn)一步分解，發(fā)現(xiàn)耐鹽和感鹽四倍體對

26、照間在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后差異顯著或極顯著，二倍體組間在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后SOD活性差異均極顯著，組內(nèi)除耐鹽組在10，20 mmol·L-1與感鹽組在20，30 mmol·L-1差異不顯著外，其他各項(xiàng)差異均表現(xiàn)顯著或極顯著（表3.3）。 受鹽脅迫后，耐鹽組隨著鹽濃度的升高SOD活性呈升高的趨勢，中耐鹽組、感鹽組則呈先降低后升高的趨勢。四倍體對照間在鹽濃度為10 mmol·L-1時(shí)耐鹽品種BintjeSOD活性顯著高于感鹽品種Mainechip，20、30 mmol·L-1時(shí)極顯著高于Mai

27、nechip。根據(jù)植株性狀在鹽脅迫條件下所建立的不同組，其生理性狀SOD活性也會(huì)隨之不同，二倍體組間SOD活性在鹽濃度為10，20和30 mmol·L-1時(shí)耐鹽組均極顯著高于感鹽組，中耐鹽組SOD活性在鹽濃度為30 mmol·L-1時(shí)極顯著高于感鹽組，其他濃度時(shí)差異不顯著。但是，耐鹽程度不同的組在鹽脅迫相同的濃度下極差有相互重疊的現(xiàn)象（表3.4）。表3.3 PHU-STN二倍體馬鈴薯和四倍體對照在不同濃度鹽脅迫下SOD活性的方差分析 變異來源dfMSF10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-10.050.01處理1639

28、1.25*649.21*1337.90*1.952.58二倍體vs.四倍體128.69142.200.054.137.44Bintje vs. Mainechip1416.71*792.52*656.73*4.137.44二倍體組間2993.23*3735.15*8280.75*3.285.29耐鹽組內(nèi)4109.5253.44737.75*2.653.93中耐鹽組內(nèi)4286.17*348.49*247.27*2.653.93感鹽組內(nèi)4561.36*93.6762.012.653.93誤差3464.5689.9960.78總計(jì)50表3.4 不同濃度鹽脅迫下四倍體對照及二倍體馬鈴薯組間SOD活性四

29、倍體或二倍體組別不同濃度鹽脅迫10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-1Bintje103.52 Aa111.17 Aa117.17 AaMainechip86.85 Ab88.18 Bb96.24 Bb耐鹽組102.20Aa(94.21110.36)112.71Aa(106.62117.96)133.26Aa(117.52153.15)中耐鹽組89.03Bb(77.90103.57)85.74Bb(74.16100.59)97.66Bb(84.58109.05)感鹽組87.34Bb(71.96109.30)85.03Bb(80.4094.

30、12)88.90Cc(85.0996.64)3.3 鹽脅迫下二倍體馬鈴薯過氧化物酶活性的變化在相同天數(shù)鹽脅迫下，各處理在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后POD活性差異均極顯著。將處理間的變異進(jìn)一步分解，發(fā)現(xiàn)耐鹽和感鹽四倍體對照間在20，30 mmol·L-1鹽脅迫后差異極顯著，在10 mmol·L-1時(shí)差異不顯著；二倍體組間在10，20和30 mmol·L-1鹽脅迫后POD活性差異均極顯著，組內(nèi)除耐鹽組在10，20 mmol·L-1與中耐鹽組在20 mmol·L-1差異不顯著外，其他各項(xiàng)差異均極顯著（表3.5）。 受鹽脅迫后

31、，耐鹽組、中耐鹽組隨鹽濃度的升高POD活性呈先降低后升高的趨勢，感鹽組POD活性呈降低的趨勢，這說明植物在高鹽濃度下，POD活性的提高是為了提高植物本身的耐鹽性。四倍體對照間在鹽濃度為20，30 mmol·L-1時(shí)耐鹽品種Bintje的POD活性極顯著高于感鹽品種Mainechip，10 mmol·L-1時(shí)二者差異不顯著。根據(jù)植株性狀在鹽脅迫條件下所建立的不同組，其生理性狀POD活性也會(huì)隨之不同，二倍體組間POD活性在鹽濃度10，20和30 mmol·L-1時(shí)耐鹽組、中耐鹽組極顯著高于感鹽組，但耐鹽程度不同的組在鹽脅迫相同的濃度下極差大多數(shù)仍有相互重疊的現(xiàn)象（表3

32、.6）。 表3.5 PHU-STN二倍體馬鈴薯和四倍體對照在不同濃度鹽脅迫下POD活性的方差分析變異來源dfMSF10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-10.050.01處理16560.31*1294.95*2799.32*1.952.58二倍體vs.四倍體120.04314.50*104.35*4.137.44Bintje vs. Mainechip111.36866.39*61.94*4.137.44二倍體組間23030.22*8407.21*18481.21*3.285.29耐鹽組內(nèi)46.1233.23497.29*2.653.93

33、中耐鹽組內(nèi)4393.54*188.561231.12*2.653.93感鹽組內(nèi)4318.63*459.19*186.71*2.653.93誤差3454.8370.098.16總計(jì)50表3.6 不同濃度鹽脅迫下四倍體對照及二倍體馬鈴薯組間POD活性四倍體或二倍體組別不同濃度鹽脅迫10 mmol·L-120 mmol·L-130 mmol·L-1Bintje80.69 Aa78.81 Aa66.51 AaMainechip83.44 Aa54.77 Bb60.09 Bb耐鹽組94.77Aa(93.3896.28)80.52Aa(75.8384.12)94.28Aa(7

34、6.11108.52)中耐鹽組89.37Bb(73.66101.67)63.05Bb(51.6671.82)80.99Bb(64.44112.75)感鹽組67.90Cc(54.8780.00)33.67Cc(13.3743.56)27.94Cc(19.6538.89)4 結(jié)論與討論葉綠素是對鹽脅迫最敏感的細(xì)胞器，是重要的光合作用物質(zhì)。葉綠素代謝是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，鹽脅迫打破這種平衡，造成葉綠素含量發(fā)生變化。在鹽脅迫下，植物細(xì)胞色素系統(tǒng)遭到破壞，導(dǎo)致葉綠素含量降低，由于 NaCl 能促進(jìn)葉綠素酶的活性，使葉綠素分解，從而影響葉綠體的發(fā)育和光合作用中光能的吸收和轉(zhuǎn)換12。本試驗(yàn)中，隨著鹽脅迫濃度的

35、升高，耐鹽組葉綠素含量呈先升高后降低的趨勢，中耐鹽組、感鹽組則呈降低的趨勢，二倍體組間差異極顯著，這與張俊蓮等1、許興等13的研究結(jié)果相一致，耐鹽組葉綠素含量的升高表明，在低濃度鹽脅迫下能夠刺激二倍體馬鈴薯無性系光合色素的合成，這與韓志平等14的研究結(jié)果相一致。在30 mmol·L-1時(shí)，耐鹽組的葉綠素含量高于感鹽組，并且耐鹽組相對值大于100，同樣體現(xiàn)了耐鹽組的耐鹽性明顯強(qiáng)于感鹽組。在逆境脅迫下，植物體內(nèi)產(chǎn)生過剩的超氧陰離子O2-，可使酶失活，膜脂被氧化，核酸缺失，甚至引起突變15，如果鹽脅迫長時(shí)間存在，則剩余的O2-將會(huì)破壞膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致包括酶活性在內(nèi)的生理活動(dòng)受到抑制。李付廣等1

36、6研究發(fā)現(xiàn)棉花幼苗受鹽脅迫后，耐鹽品種子葉部位能維持較高水平的POD和SOD活性，而不耐鹽品種則大幅度下降。汪宗立等17對水稻的耐鹽機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，0.2%的鹽脅迫，耐鹽水稻品種SOD活性保持平穩(wěn)，不耐鹽品種SOD活性開始下降；達(dá)到0.8%時(shí)，隨著時(shí)間延長水稻SOD活性持續(xù)下降，但不耐鹽品種SOD活性下降速率顯著快于耐鹽品種。Munns 等(1988) 認(rèn)為植株在長時(shí)間鹽脅迫下葉片面積將縮小18; Bemstein 等(1993) 發(fā)現(xiàn)鹽脅迫降低了高粱葉片的生長區(qū)19本試驗(yàn)中，隨著鹽濃度的升高，耐鹽組的SOD活性呈升高的趨勢（大于100），中耐鹽組和感鹽組呈先降低后升高的趨勢（小于1

37、00），二倍體組間差異極顯著，可以看出，耐鹽組維持著較高的酶活性，來清除活性氧帶來的破壞。本試驗(yàn)與吳發(fā)遠(yuǎn)等20的研究結(jié)果相一致。感鹽組隨鹽濃度的升高POD活性呈降低的趨勢，耐鹽組、中耐鹽組POD活性則呈先降低后升高的趨勢，二倍體組間差異極顯著。長時(shí)間高濃度鹽脅迫處理，馬鈴薯葉片中的葉綠素含量極顯著地低于對照，此時(shí)盡管氣孔導(dǎo)度極顯著地下降，但細(xì)胞間隙間CO2 濃度與對照間并無差異，說明葉綠素含量的降低，影響了色素蛋白復(fù)合體的功能，削弱葉綠體對光能的吸收，從而直接影響了葉綠體對光能的吸收即葉肉細(xì)胞光合活性下降21。本試驗(yàn)選用的高中低三個(gè)組是基于植株性狀在鹽脅迫下的表現(xiàn)而建立的，通過生理指標(biāo)的測定可

38、以看出生理性狀也隨之不同，二倍體組間差異顯著，但耐鹽程度不同的組在鹽脅迫相同的天數(shù)后極差仍有相互重疊的現(xiàn)象。因此，葉綠素含量、SOD活性、POD活性可以作為馬鈴薯耐鹽性鑒定的間接指標(biāo)。參考文獻(xiàn)1 張俊蓮, 陳勇勝, 武季玲, 等. 鹽脅迫下馬鈴薯耐鹽相關(guān)生理指標(biāo)變化的研究. 中國馬鈴薯, 2002, 16(6): 323-327.2 崔焱森, 張俊蓮, 李學(xué)才, 等. 馬鈴薯試管苗對鹽脅迫的生理反應(yīng). 中國馬鈴薯, 2007, 21(1): 1-5. 3 張瑞玖. NaCl脅迫下馬鈴薯生理生化特性及氮素調(diào)控研究. 呼和浩特: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007, 碩士論文4 康玉林, 張春震, 夏佃仁

39、, 等. 鹽堿地馬鈴薯品種適應(yīng)性研究J . 馬鈴薯雜志, 1997,11( 1) : 7- 10.5 王培倫, 孫慧生, 張振鴻, 等. 離體篩選耐鹽堿馬鈴薯品種試驗(yàn)J . 馬鈴薯雜志, 1997, 11( 4) : 197- 200.6 尹江, 馬恢, 崔紅軍. 馬鈴薯親本材料試管苗的耐鹽性篩選J . 中國馬鈴薯, 2005, 19( 1) : 13- 16.7 張景云, 繆南生, 白雅梅, 等. 二倍體馬鈴薯耐鹽材料的離體篩選. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2013, 29(4): 62-75.8 Khrais T, Leclerc Y, Danielle J. Donnelly relative salinity tolerance of potato cultivars assessed by in vitro screenin