賈姍姍，潘 鈺，馬春泉，于 冰，陳思學，李海英

（黑龍江大學a.生命科學學院；b.黑龍江省普通高等學校分子生物學重點實驗室；c.農(nóng)業(yè)微生物技術教育部工程研究中心，哈爾濱 150080）

0 引 言

土壤鹽漬化問題一直是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴重問題。由于我國人口多，可利用的耕地面積少，隨著鹽漬化問題的加重，糧食問題已成為我們現(xiàn)在面對的頭等問題[1]。

植物在正常的生長條件下，植物本身就有可能產(chǎn)生活性氧等物質，如果外界環(huán)境沒有明顯的變化，植物自身的活性氧的產(chǎn)生與清除維持著一定的平衡，這時，植物不會受到活性氧等物質的傷害，可以正常生長發(fā)育[2]。如果植物所處的環(huán)境突然間發(fā)生變化，例如鹽漬化等逆境，植物的內部環(huán)境的平衡就會被打破，這樣活性氧的產(chǎn)生增多，而植物的清除機制卻不能及時清除活性氧，最后導致植物的質膜受到活性氧的傷害，離子外滲，同時MDA含量增多，植物代謝紊亂，最終影響植物的生長乃至死亡[3－5]。

植物為了適應逆境，就會進化出一套植物耐鹽機制，包括植物自身結構及器官功能特性對鹽分的適應、合成滲透調節(jié)物質、離子調節(jié)、活性氧清除機制等方面。離子調節(jié)包括選擇性吸收離子，或者將已經(jīng)吸收細胞的離子外排出體外，亦或者將離子區(qū)域化于液泡或者老葉防止對植物新葉產(chǎn)生傷害；保護酶包括SOD、POD、CAT這3種酶相輔相成的來清除植物體內的活性氧；滲透調節(jié)物質包括吸收積累無機鹽離子、合成積累有機小分子物質如脯氨酸等[6－8]。

野生白 花甜菜（Beta corolliflora Zoss.）具有良好的抗旱性，耐寒抗霜性，耐鹽性和無融合生殖等優(yōu)良特性。甜菜M14品系是二倍體栽培甜菜（Beta vulgaris L.）和四倍體野生白花甜菜（Beta corolliflora Zoss.）通過遠緣雜交獲得的帶有野生白花甜菜第9號染色體的單體附加系。前期的研究工作表明，甜菜M14品系具有野生白花甜菜的一些優(yōu)良性狀，如抗逆性，可以忍受NaCl濃度500mmol／L[9－12]。本試驗就是研究甜菜 M14品系在不同鹽濃度脅迫下短期的生理生化反應的變化過程，以此來揭示植物的抗逆規(guī)律，為今后進一步研究甜菜M14品系的其他抗逆研究提供基礎。

1 材料和方法

1.1 植物材料

甜菜 M14品系（Chromosome 9monosomic addition line of Beta corolliflora Zoss.in Beta vulgaris L.，VV＋C9，2n＝18＋1），其染色體組成中除了包含18條栽培甜菜染色體外，還附加有白花甜菜第9號染色體。

1.2 甜菜培養(yǎng)與處理

挑選甜菜M14品系飽滿的種子，播種于盛有蛭石的發(fā)芽盒中，7d以后將其移入內部盛有霍格蘭營養(yǎng)液的黑色不透明的槽子中，以泡沫為支持物每孔3棵苗，當植株能夠在新環(huán)境中正常生長時留取長勢好的幼苗（保證每孔1顆苗），當植株長到7d，挑選長勢一致的幼苗分到4孔的黑色不透明的盛有霍格蘭營養(yǎng)液小槽子中準備進行脅迫處理。當植株生長穩(wěn)定時每天加NaCl脅迫處理使其終濃度分別達到200、400mmol／L，以空白為對照，分別于1、2、3、5、7d進行采樣保存，測植物的質膜透性、MDA含量、脯氨酸含量等物質。

1.3 質膜透性測定

稱取甜菜M14品系葉片0.5g于洗凈的小燒杯中，用ddH2O將其洗凈，再加入15mL ddH2O振蕩使葉片全部沉沒，然后將其放在真空干燥箱中抽走葉片細胞間的空氣使葉片完全萎蔫并浸泡在水中，取出冷卻后常溫下測電導率E1，煮沸10min后冷卻至室溫后測電導率E2，計算葉片相對電導率（%）＝E1／E2。

1.4 MDA含量測定

稱取甜菜 M14品系葉片0.5g，加入少量TCA進行研磨，最后定容至10mL，放入100℃水浴中煮沸10min，取出冷卻，測量溶液450nm、532nm和600nm處的吸光度。計算MDA濃度C（μmol／L） ＝6.45（A532－ A600） －0.56A450；MDA含量（μmol／g）＝C（μmol／L）×上清液總體積（mL）／樣品鮮重（g）×1000。

1.5 脯氨酸含量測定

稱取甜菜M14品系葉片1g，加入少量80%的乙醇研磨，將研磨液轉移至10mL管子中，使溶液終體積為10mL，封口膜封好于暗室中浸提24h，然后在有活性炭的濾紙上進行過濾，去除殘渣，離心備用。取上清液2mL于管子中，加入2 mL冰醋酸和2mL茚三酮試劑，封口膜封住，沸水浴10min，冷卻后測定515nm處的吸光度。計算：

式中C為由標準曲線上查得的脯氨酸的質量，μg；VT為提取液總體積，mL；V1為測定液體積，mL；W 為樣品質量，g。

1.6 可溶性蛋白質含量測定

稱取甜菜M14品系葉片0.5g，加入5mL蒸餾水進行研磨，研磨至勻漿后轉移至離心管中離心備用。吸取上清液1mL加入5mL考馬斯亮藍后搖勻放置10min，然后在595nm下比色，

式中C為查得標準曲線值，μg；VT為提取液總體積，mL；WF為樣品鮮重，g；VS為測定時加樣量，mL。

2 結果與分析

2.1 甜菜M14品系葉片相對電導率的變化

甜菜M14品系葉片相對電導率的變化見圖1。

圖1 葉片相對電導率Fig.1 Relative conductivity of leaves

由圖1可見，隨著NaCl處理時間的延長，0、200、400mmol／L NaCl脅迫處理下的甜菜M14品系的葉片相對電導率整體呈上升趨勢，并且均在脅迫處理后的7d達到最高，在1、2、3、5dNaCl脅迫處理后的甜菜M14品系葉片的相對電導率與對照相比，在200、400mmol／L處理下相對比較高，而在7d脅迫處理后與對照相比，相差不大，趨于穩(wěn)定。

2.2 甜菜M14品系葉片MDA含量的變化

甜菜M14品系葉片MDA含量的變化見圖2。

圖2 葉片MDA含量Fig.2 MDA content of leaves

由圖2可見，隨著NaCl脅迫處理時間的延長，與對照相比，甜菜 M14品系在200、400 mmol／L NaCl脅迫下的MDA含量隨著時間的延長整體呈下降趨勢，而對照相對來說是升高的；甜菜M14品系在200mmol／L NaCl脅迫處理下葉片的MDA含量在脅迫處理后的2d達到最低，而在400mmol／L NaCl脅迫處理下葉片的MDA含量在脅迫處理后的7d達到最低。

2.3 甜菜M14品系葉片脯氨酸含量的變化

甜菜M14品系葉片脯氨酸含量的變化見圖3。

圖3 葉片脯氨酸含量Fig.3 Proline content of leaves

由圖3可見，甜菜M14品系葉片的脯氨酸含量隨著不同濃度（0、200、400mmol／L）鹽脅迫時間的延長整體呈下降趨勢并且均在7d達到最低。

2.4 甜菜M14品系葉片可溶性蛋白質的變化

甜菜M14品系葉片可溶性蛋白質的變化見圖4。

圖4 葉片可溶性蛋白含量Fig.4 Soluble protein content

由圖4可見，與對照相比，200、400mmol／L NaCl脅迫處理后的甜菜M14品系葉片的可溶性蛋白質含量隨著鹽脅迫時間的延長未有明顯變化，可溶性蛋白質含量在400mmol／L NaCl脅迫處理后比對照組高些，而200mmol／L NaCl脅迫處理后的可溶性蛋白質含量在處理后的1、2d略低于對照組，在3、5、7d脅迫處理后略高于對照組。

3 討 論

通過對試驗結果分析得出，隨著鹽濃度的增大，甜菜M14品系葉片的電導率逐漸增大，細胞的質膜透性在鹽脅迫下逐漸增大，但增加的幅度并不明顯，而且同一濃度鹽脅迫處理下隨著時間的延長植物細胞的電導率也在逐漸增大，并且在處理后的7d達到最高，同時結合MDA含量隨著鹽濃度的增加及鹽脅迫時間的延長，整體呈現(xiàn)下降趨勢，也就是植物在逆境下迅速啟動了保護系統(tǒng)來防止植物進一步被鹽傷害；通過測定的脯氨酸和可溶性蛋白質含量可以看出，鹽脅迫下最先響應的是脯氨酸，而可溶性蛋白質含量增幅不大。由此可以得出，甜菜M14品系可以在400mmol／L NaCl脅迫下生長良好。

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