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1、外源甜菜碱对盐胁迫下上海青渗透调节物质的影响园艺 2009 级 吴欣珂指导教师 黄 志 讲 师摘要：以上海青为材料，试验采用两因素设计。因素1为甜菜碱喷施浓度(A), 共三个水平 A1、A2、A3 ( Ommol/L、2mmol/L、8mmol/L )。因素 2 为 NaCl 溶 液浇灌根浓度(B)，共三个水平 B1、B2、B3 ( Ommol/L、50mmol/L、150mmol/L) 分别在处理后第0, 5，10，15和20天测定其生理变化。研究了外源甜菜碱对盐 胁迫下上海青生长及渗透调节物质的影响。结果表明：( 1)外源甜菜碱可缓解盐 胁迫下造成的上海青的产量下降的现象。( 2)外源甜菜
2、碱可以改变盐胁迫下上海 青叶片的渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量，缓解盐胁迫造 成的伤害。关键词：上海青；NaCl胁迫；甜菜碱；渗透调节物质Effects of glycinebetaine Osmotic regulation substances onsalt-stressed Pai-tsaiWU Xin-ke Horticulture, Grade 2009Directed by HUANG Zhi (Lecturer)Abstract: Above Pai-tsai for tests using two-factor design, treatment 1 is t
3、he three levels of glycinebetaine concentration of spray(A). (A1: 0mmol/L、A2:2mmol/L、 A3:8mmol/L)。Treatment 2 is the three levels of salt solution watered concentration (B). (B1:0mmol/L、B2:50mmol/L、B3:150mmol/L). Measured physiological changes after treatment on day 0, 5, 10, 15 and day 20. Influenc
4、e of grow and glycinebetaine Osmotic regulation substances of salt-stressed Pai-tsai. The results show : (1)The glycinebetaine can alleviate decline of the phenomenon of salt-stressed Pai-tsai. (2)The glycinebetaine can maintain the Osmotic regulation substances of contents (Proline, soluble sugar a
5、nd soluble protein) and alleviate damage of salt-stressed Pai-tsai leaves.Keywords: Pai-tsai; NaCl stress; Glycinebetaine; Osmotic regulation substances1 前言盐害是农业生产重要的逆境危害之一1，目前，全世界约有1/3的土地为盐碱 地，我国西北干旱、半干旱地区及沿海滩涂也分布着大量盐碱地，且有不断增加 的趋势2。近年来，渗透调节物质在干旱胁迫中的作用倍受关注3，甜菜碱4就是其中 之一，它被认为是一种好的渗透调节剂5，当一些植物受到干旱胁迫或盐胁
6、迫时， 甜菜碱在体内明显积累6。据研究，盐胁迫7对植物的伤害作用分成两类：一类是盐离子本身对植物的 毒害，包括对质膜的破坏和对代谢的干扰；另一类是盐离子引发的两种次生毒害 作用，渗透胁迫和营养缺乏胁迫。而对甜菜碱增加植物抗逆性8方面研究主要在 对水稻9及部分园艺果树的研究上，在园艺蔬菜方面的研究还较少。“605青菜”是上海青青菜（Brassica chinensils.）的一个品种，是园艺蔬 菜中的常见品种10，在中国乃至全世界都广受欢迎。它可以保持血管弹性，提 供人体所需矿物质、维生素，其中的维生素B2尤为丰富Mi】，有抑制溃疡的作用， 经常食用对皮肤和眼睛的保养有很好的效果，同时它富含纤维
7、，有益肠道健康。本试验拟通过研究外源甜菜碱对盐胁迫下“605青菜”渗透调节物质的影响， 明确甜菜碱提高“605青菜”抗盐性的生理作用，进而为在田间生产中合理的使 用外源甜菜碱提供理论依据，使之能在盐碱地中生长，并维持较高产量12，从 而提高土地利用率，保护生态环境。2 研究方案2.1 试验材料与场地选取优质、耐热且抗病性强的同一品种“605青菜”种子14 800株，进行3-5 天一致性培养，选取长势好且大致相同的“605青菜”幼苗进行试验（675株）， 试验中还需要Nacl晶体、培养基质（草炭：蛭石：珍珠岩=1:1:1）、甘氨酸甜菜 碱（无水甜菜碱） 15、植物水培营养液、塑料花盆（2吋营养袋
8、）、雾化喷水壶 电子天平及脯氨酸测定试剂和仪器和可溶性蛋白、可溶性糖的测定试剂和仪器 等；在四川农业大学园艺楼顶完成试验。2.2 试验方案2.2.1选取适合当季种植的优质“605青菜”幼苗，进行一致性培养，培养3 5d后，选取长势好且大致相同的幼苗675株，移栽到营养袋中，按每盆1株幼苗， 共675盆。定植后施入营养液并浇透水。试验共27个小区，每区25株，按时间不 同分5次测定，每个指标每次测定重复3次，每个重复使用一株。将全部植株移入 大棚中培养，保证每组生长条件一致。2.2.2试验采用两因素裂区设计。主处理为外源甜菜碱喷施浓度（A）,共 三个水平A1、A2、A3，每隔6天喷施叶面0mmo
9、l/L、3mmol/L、9mmol/L浓度的 外源甜菜碱溶液；副处理为Nacl溶液浇灌根浓度（B）,共三个水平B1、B2、B3。 在植株长到两叶一心时，开始进行Nac l胁迫处理，分别用浓度为0 mmol/L、 50mmol/L、150mmol/L的N ac l溶液浇灌，每盆每次灌入30ml,每五天一次，每次 将外渗盐溶液回灌到盆中。2.2.3在盐处理开始的第0、5、10、15、20d分别采样（先采样然后Nacl溶 液浇灌处理），用液氮处理，做好标记并在适宜环境下储存，在试验结束后进行 鲜重、株高、叶面积、根长、脯氨酸、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量测定。2.3 测定方法2.3.1 实验样品采集
10、方法 每次数据测定从每组中随机选取三株“605青菜”植株，先测定每株鲜重、 株高、叶面积和根长，然后选取外围叶片5片，用剪刀取叶片深绿部分，去除叶 脉，只保留叶片中央叶肉部分，剪碎，每株称取3g,每个处理三份（即三个重复） 备用，然后进行植物生理指标测定。2.3.2植株鲜重的测定：鲜重采用称重法，洗根，分地上部和地下部；2.3.3 根长的测定：测定主根的长度；2.3.4 株高的测定：株高为茎基部到生长点顶端的距离；2.3.5 叶面积的测定：叶面积采用重量法测定。2.3.6 脯氨酸含量的测定：使用茚三酮法测定植物中脯氨酸含量16；2.3.7 可溶性糖含量的测定：考马斯亮蓝法测植物中可溶性蛋白含量
11、 16;2.3.8 可溶性糖含量的测定：蒽酮法测定植物中可溶性糖含量 16。3 结果与分析3.1 外源甜菜碱对盐胁迫下上海青形态指标的影响3.1 .1外源甜菜碱对盐胁迫下上海青地上部重量的影响表1结果表明，经盐处理上海青的地上部重量明显低于对照。经盐处理下地 上部重量 Ommol/LNaCl 处理（A1B1 ） 50mmol/LNaCl 处理（A1B2 ） 150mmol/LNaC 1处理（A1B3）。经甜菜碱处理，在5-20d阶段，对地上部重量， 2mmo1/L甜菜碱处理（A2B1 ）8mmo1/L甜菜碱处理（A3B1 ）0mmo1/L甜菜碱 处理（A1B1）。在同一盐浓度处理下，喷施2mm
12、o1/L外源甜菜碱处理有助于缓 解盐胁迫带来的伤害，喷施8m mol/L甜菜碱处理对缓解盐害有一定效果，但效果 较2mmo1/L处理较差。在不同的盐浓度下，喷施相同的甜菜碱，在地上部重量下 降百分数2mmo1/L甜菜碱处理明显小于8mmo1/L甜菜碱处理。Od10d地上部重量 的增加明显呈一个快速增长的过程，10d20d地上部重量的增加呈非常缓慢的趋 势，其原因应该与植株趋于成熟衰老有关。喷施甜菜碱在一定程度上能增加作物 产量，且喷施2mmo1/L甜菜碱处理增加产量最多，同样盐处理较对照可增产 17.7% 。表 1 外源甜菜碱对盐胁迫下上海青地上部重量的影响Table 1 Effects of
13、 glycinebetaine the weight of the aboveground of salt-stressed Pai-tsai处理0d5d10d15d20dTreatment(g)(g)(g)(g)(g)A1B11.03 0.04 a2.18 0.06 b3.75 0.10c3.86 0.02 c4.18 0.02cA1B21.01 0.04 a1.62 0.03 de3.44 0.07de3.49 0.01 e3.68 0.01 eA1B31.02 0.05 a1.27 0.04 g2.46 0.02 f2.75 0.02 g2.87 0.00gA2B11.04 0.01 a
14、2.95 0.14 a4.43 0.18a4.78 0.08 a4.92 0.07 aA2B21.02 0.04 a1.87 0.06 c3.58 0.07 cd3.62 0.03 d3.91 0.03 dA2B31.01 0.01 a1.56 0.04 ef3.23 0.07 e3.30 0.05f3.45 0.02 fA3B11.02 0.02 a2.30 0.10b4.07 0.29 b4.22 0.03 b4.38 0.04 bA3B20.99 0.07 a1.69 0.02 d3.51 0.05 d3.51 0.01 e3.71 0.01 eA3B31.02 0.01 a1.48 0
15、.03 f2.56 0.04 f2.81 0.06 g2.91 0.06 g注：表中小写或大写字母相同表示差异不显著，显著水平为P ,=0.05，下同。（The same 小uppercase or 1owercase 1etters in tab1e shows no significant difference, the significant1y Leve1sare P 小=0.05， The same be1ow.）3.1.2 外源甜菜碱对盐胁迫下上海青株高的影响表2结果表明，盐处理条件下，植株株高的生长受到抑制且效果明显。对株 高的升高抑制效果， 150mmol/L NaCl 处理（ A1B3） 50mmol/L NaCl 处理（A1B2） Ommol/L NaCl处理（A1B1）。喷施甜菜碱能增加处于盐胁迫下植 株的高度，在5-20d阶段，喷施2mmol/L甜菜碱处理（A2B1）明显高于8mmol/L 甜菜碱处理（A3B1）。不同浓度外源甜菜碱的喷施能有效地缓解盐胁迫对上海 青株高升高的抑制作用。在同一盐浓度处理下，2mmol/L甜菜碱处理的株高高
