趙明德 , 劉攀 楊沖 閆國(guó)蒼, 王文穎

1. 青海師范大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院, 西寧 810008

2. 青海民族大學(xué)生態(tài)資源與環(huán)境學(xué)院, 西寧 810007

3. 青海畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 湟源 812000

1 前言

土壤鹽堿化和次生鹽堿化問(wèn)題在世界范圍內(nèi)廣泛存在。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和糧農(nóng)組織(FAO)不完全統(tǒng)計(jì), 全世界鹽堿地面積為 9.54億公頃[1]。青藏高原草地是我國(guó)面積最大的高寒草地, 約占全國(guó)草地總面積的 1/3。近 20年, 隨著全球氣候變暖和人類(lèi)活動(dòng)的影響, 青藏高原草地出現(xiàn)大面積退化, 鹽堿地增多, 如柴達(dá)木盆地和環(huán)青海湖地區(qū),大片的鹽堿地沒(méi)能夠充分利用。在鹽堿地上種植耐鹽堿的優(yōu)良牧草, 既可以充分利用土地發(fā)展畜牧業(yè)又可以美化環(huán)境、防風(fēng)固沙[2-3]。

星星草(Puccinellia tenuiflora)、披堿草(Elymus dahuricus)和老芒麥(Elymus sibiricus)、草地早熟禾(Poa pratensis)均為禾本科堿茅屬單子葉多年鹽生草本植物。在低濃度的鹽堿脅迫下可以通過(guò)滲透調(diào)節(jié)來(lái)減輕細(xì)胞所受的傷害, 對(duì)鹽堿脅迫具有一定的抗性[3]。高寒禾本科牧草具有很強(qiáng)的抗寒、耐旱、耐鹽堿等特點(diǎn), 對(duì)土壤要求不高, 根系入土深, 在-36 ℃低溫下可安全越冬, 越冬率達(dá) 95%以上; 且產(chǎn)量高,種子易繁殖, 是青海高寒牧區(qū)草地建設(shè)的當(dāng)家品種[4]。因此, 篩選出具有強(qiáng)耐鹽堿作物對(duì)于高寒牧區(qū)鹽堿地開(kāi)發(fā)有促進(jìn)作用。

本試驗(yàn)以星星草, 草地早熟禾、老芒麥和披堿草為研究對(duì)象, 在6—15 ℃和室溫(20—25 ℃)兩個(gè)溫度處理下及不同鹽濃度條件下, 研究星星草和草地早熟禾、披堿草、老芒麥等幼苗根尖細(xì)胞的可溶性糖含量、脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶活性等指標(biāo)的響應(yīng)特征, 初步闡明這四種牧草對(duì)鹽脅迫的反饋機(jī)制, 通過(guò)對(duì)比綜合評(píng)價(jià)不同鹽濃度處理下四種牧草的生理指標(biāo)及其綜合影響效應(yīng)找出適合青藏高原生長(zhǎng)的牧草。

2 材料和方法

2.1 供試材料

本試驗(yàn)所用披堿草、星星草、草地早熟禾和老芒麥種子均由青海省海南藏族自治州同德縣青海省牧草良種繁殖場(chǎng)提供, 為成熟飽滿(mǎn)的種子。

2.2 試驗(yàn)方法

挑選籽粒飽滿(mǎn)的披堿草、星星草、老芒麥和草地早熟禾種子, 用蒸餾水浸泡一天, 去除不飽滿(mǎn)的種子,用70%的乙醇溶液對(duì)種子進(jìn)行表面消毒30 s, 然后置于1%的次氯酸鈉溶液對(duì)種子表面消毒8 min。用蒸餾水沖洗 5遍, 直到?jīng)]有次氯酸鈉刺鼻氣味為止。均勻播種于鋪有無(wú)菌紗布的雙層滴漏盤(pán)中, 置于光照強(qiáng)度3000—5000 Lx, 光照時(shí)間16/8 h, 溫度20—25℃條件下進(jìn)行種子萌發(fā)。將萌發(fā)的幼苗轉(zhuǎn)移到1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng), 選取長(zhǎng)勢(shì)良好的幼苗,將其分別轉(zhuǎn)移到含有 0、100、200、400、600 mmol·L-1NaCl的1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)分兩組, 其中一組放置在溫度 6—15 ℃的培養(yǎng)箱中, 每天6 ℃和15 ℃各12小時(shí)。光照強(qiáng)度3500 Lx, 光照時(shí)間 12 h。另一組放置在室溫的實(shí)驗(yàn)室, 其余條件同第一組。試驗(yàn)共計(jì)10個(gè)處理。

2.3 測(cè)定內(nèi)容和方法

鹽脅迫條件下牧草莖高和根長(zhǎng)測(cè)定： 分別在不同濃度鹽脅迫植株幼苗0 h、24 h、48 h、72 h后取出試材并用吸水紙吸干, 用剪刀在根莖結(jié)合處剪開(kāi),分離得到根和莖, 分別測(cè)定根長(zhǎng)和莖長(zhǎng), 每個(gè)處理做三次重復(fù)[8]。

可溶性糖的測(cè)定采用蒽酮比色法[5], 脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用酸性茚三酮法[6], SOD活性的測(cè)定采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[6], 過(guò)氧化氫酶(CAT)活性采用紫外分光光度法[7]。

幼苗根尖細(xì)胞死亡情況的檢測(cè)采用臺(tái)盼藍(lán)染色法： 當(dāng)細(xì)胞損傷或死亡時(shí), 臺(tái)盼藍(lán)可穿透變性細(xì)胞膜與解體的DNA結(jié)合, 使其著色, 故可用此方法辨別細(xì)胞的死活。將植物根尖浸入臺(tái)盼藍(lán)溶液5 min后吸去染液, 用蒸餾水清洗 4次, 再用蒸餾水浸泡 1 h,觀察幼苗根尖染色情況。根尖細(xì)胞死亡數(shù)目越多,藍(lán)色越明顯, 反之顏色越淺[9]。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同溫度和鹽脅迫對(duì)星星草、草地早熟禾、披堿草和老芒麥可溶性糖含量的影響

植物體內(nèi)的可溶性糖是作物逆境生長(zhǎng)條件下體內(nèi)積累的一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì), 其濃度的增大可降低幼苗葉片的滲透勢(shì), 提高幼苗的吸水能力。從圖1(a)中可以看出在不同溫度處理下, 星星草可溶性糖含量隨鹽濃度的增高呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢(shì)。在低鹽(100 mmol·L-1)處理下可溶性糖含量最低, 在鹽濃度(200 mmol·L-1、400 mmol·L-1、600 mmol·L-1)下可溶性糖含量增加顯著。然而在不同溫度處理下, 低溫處理(6—15 ℃)可溶性糖含量顯著高于室溫(20—25 ℃)處理下可溶性糖含量; 在低鹽濃度(100 mmol·L-1)下可溶性糖含量差異不顯著。

從圖1(b)可以看出披堿草在不同溫度處理下均呈現(xiàn)隨鹽濃度增高可溶性糖含量增高的趨勢(shì), 在低溫(6—15 ℃)處理下, 可溶性糖含量增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著,20—25℃處理下可溶性糖含量增加幅度不大。在低鹽(100 mmol·L-1)20—25℃處理下可溶性糖含量高于6—15℃, 差異不顯著。在高濃度(600 mmol·L-1)處理下相反, 即 6—15 ℃處理下可溶性糖含量顯著高于20—25℃處理。

圖1 不同溫度與鹽濃度處理星星草(a)、披堿草(b)、草地早熟禾(c)與老芒麥(d)可溶性糖含量影響Fig. 1 Effect of soluble sugar content in star grass (a), alkali grass (b), grass Kentucky bluegrass (c) and old mans (d) with different temperature and salt concentration treatment

由圖1(c)可看出草地早熟禾在不同溫度處理下,可溶性糖含量呈現(xiàn)提高的趨勢(shì)。在室溫處理下, 低鹽處理(100 mmol·L-1)可溶性糖含量與對(duì)照相比無(wú)顯著性差異, 高濃度(200 mmol·L-1、400 mmol·L-1、600 mmol·L-1)可溶性糖含量高于對(duì)照處理, 差異顯著。在 6—15 ℃處理下, 可溶性糖含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì), 即在 100 mmol·L-1處理下可溶性糖含量最低, 之后隨著鹽濃度的提高可溶性糖含量增高。且 100 mmol·L-1處理下, 室溫處理可溶性糖含量高于6—15 ℃處理下, 然而在600 mmol·L-1處理下恰好相反。

從圖1(d)可看出在20—25 ℃處理下老芒麥可溶性糖含量呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)。即在 200 mmol·L-1鹽濃度時(shí)可溶性糖含量最高。鹽濃度處理與無(wú)鹽對(duì)照組相比, 有顯著性差異。在鹽濃度為600 mmol·L-1鹽濃度時(shí), 可溶性糖含量最低。在低溫處理下, 可溶性糖含量隨鹽濃度升高呈現(xiàn)增高的趨勢(shì), 即在鹽濃度為 600 mmol·L-1時(shí)可溶性糖含量最低。100 mmol·L-1鹽濃度時(shí)可溶性糖含量與對(duì)照組相比, 無(wú)顯著性差異。在高鹽濃度處理是(400 mmol·L-1、600 mmol·L-1)時(shí),兩種鹽濃度下可溶性含量差異不顯著。200 mmol·L-1與低鹽濃度(100 mmol·L-1)處理相比, 有顯著性增高。

3.2 不同溫度和鹽脅迫對(duì)星星草、草地早熟禾、披堿草和老芒麥莖長(zhǎng)變化

該實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同溫度與不同鹽濃度脅迫下牧草幼苗莖長(zhǎng)變化情況, 每隔24 h測(cè)量一次, 圖2(a)、(b)、(c)、(d)為72 h時(shí)牧草莖長(zhǎng)情況。從圖2(a)可以看出在 6—15 ℃處理下星星草的株高顯著高于 20—25 ℃處理的星星草株高。并且600 mmol·L-1處理下的株高低于對(duì)照組株高。由圖2(b)可以看出20—25℃處理下的披堿草株高高于6—15 ℃處理下的株高。并且鹽脅迫處理下的幼苗株高與對(duì)照組相比差異不顯著。由圖2(c)可以看出草地早熟禾在20—25℃下處理的幼苗株高與6—15 ℃下處理的幼苗株高差異不顯著。由圖2(d)可以看出, 在不同鹽濃度處理下, 老芒麥株高呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)。在20—25℃處理下, 在 200 mmol·L-1鹽濃度時(shí)株高最大, 在 600 mmol·L-1時(shí)株高最小。

3.3 不同溫度和鹽脅迫對(duì)星星草、草地早熟禾、披堿草和老芒麥脯氨酸含量變化

圖2 不同溫度處理星星草(a)、披堿草(b)、草地早熟禾(c)與老芒麥(d)幼苗莖長(zhǎng)變化Fig. 2 Change of seedling height in star grass (a), alkali grass (b), grass Kentucky bluegrass (c) and old mans (d) with different temperature treatment

如圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)所示, 在溫度相同的條件下, 星星草、披堿草和草地早熟禾脯氨酸含量都隨著鹽濃度的增加而增加; 在鹽濃度相同的條件下, 20—25℃處理下草地早熟禾脯氨酸濃度均顯著高于6—15 ℃處理; 星星草在200 mmol·L-1和披堿草在 600 mmol·L-1時(shí) 6—15 ℃處理下顯著高于 20—25 ℃處理下的游離脯氨酸含量。另外, 兩種牧草相比較而言, 6—15 ℃處理下, 兩種牧草所含游離脯氨酸含量差異不顯著, 而 20—25 ℃處理下, 隨鹽濃度增加草地早熟禾脯氨酸含量增長(zhǎng)比星星草和披堿草更顯著;星星草脯氨酸含量隨鹽濃度增加比披堿草顯著。由圖3(d)可以看出, 20—25℃處理下的老芒麥中脯氨酸含量高于6—15 ℃處理下脯氨酸含量。在400 mmol·L-1和600 mmol·L-1鹽濃度時(shí), 6—15 ℃處理下的脯氨酸含量略高于20—25 ℃處理下的含量, 幾乎含量相等。

圖3 不同溫度與鹽濃度處理星星草(a)、披堿草(b)、草地早熟禾(c)與老芒麥(d)脯氨酸含量Fig.3 Proline content in star grass (a), alkali grass (b), grass Kentucky bluegrass (c) and old mans (d) with different temperature and salt concentration treatment

3.4 不同溫度和鹽脅迫對(duì)星星草、草地早熟禾、披堿草和老芒麥SOD酶活影響

在鹽脅迫生長(zhǎng)環(huán)境中, 植物會(huì)最大限度地提高其自身的活性氧清除功能, SOD 活性在鹽脅迫下表現(xiàn)出一定的升高。從圖4(a)可以看出, 20—25 ℃處理下, 星星草SOD活性隨鹽濃度的上升表現(xiàn)出下降的趨勢(shì), 即在 600 mmol·L-1時(shí), SOD 活性最低。6—15 ℃處理下, 星星草草在空白、100 mmol·L-1和 200 mmol·L-1濃度下SOD活性差異不顯著, 且均顯著高于600 mmol·L-1濃度下SOD活性。研究表明： 星星草 SOD 活性隨著鹽濃度的增加而減小, 在鹽濃度為 100 mmol·L-1時(shí)達(dá)最大值。

從圖4(b)可以看出, 披堿草在6—15 ℃處理下隨著鹽濃度的增加SOD活性均呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì), 且6—15 ℃處理下鹽濃度為200 mmol·L-1最大,20—25℃處理下鹽濃度為100 mmol·L-1時(shí)SOD表現(xiàn)出最大活性。并且, 6—15 ℃處理下SOD酶活顯著高于20—25 ℃處理下SOD酶活。

由圖4(c)可以看出, 隨著鹽濃度的升高, 20—25℃處理下的草地早熟禾的 SOD 酶活呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì), 但下降趨勢(shì)不顯著。即100 mmol·L-1鹽濃度時(shí)SOD酶活性最高為283.636 U·g-1, 600 mmol·L-1鹽濃度時(shí)SOD酶活性最低為87.452 U·g-1。與對(duì)照組相比, 鹽脅迫處理下草地早熟禾的 SOD 酶活性具有顯著性差異。在6—15 ℃溫度處理下草地早熟禾SOD酶活隨著鹽濃度的增高呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。即在200 mmol·L-1鹽濃度時(shí)SOD酶活性最大,為483.043 U·g-1, 鹽脅迫處理下SOD 酶活差異不顯著。與對(duì)照組相比, 具有顯著性差異。

由圖4(d)可以看出在6—15 ℃處理下比20—25 ℃處理下的SOD酶活性高, 無(wú)顯著性差異。在6—15 ℃處理下, SOD 酶活呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢(shì), 但趨勢(shì)不顯著, 即在 400 mmol·L-1時(shí) SOD酶活最大, 最大值為429.8507 U·g-1。而對(duì)照SOD酶活性最小, 其余鹽濃度處理SOD酶活性無(wú)顯著性差異。

圖4 不同溫度與鹽濃度處理下星星草 (a) 、披堿草 (b) 、草地早熟禾 (c) 與老芒麥 (d) SOD 酶活Fig. 4 SOD enzyme activity in star grass (a), alkali grass (b), grass Kentucky bluegrass (c) and old mans (d) with different temperature and salt concentration treatment

3.5 不同溫度和鹽脅迫對(duì)星星草、披堿草、草地早熟禾和老芒麥根尖死亡情況的影響

由圖5可以看出, 草地早熟禾隨著鹽濃度的增加細(xì)胞根尖細(xì)胞染色情況有增重的情況。即隨著鹽濃度的增加細(xì)胞死亡率有增加趨勢(shì)。無(wú)鹽對(duì)照組處理下, 根尖細(xì)胞無(wú)著色現(xiàn)象。在鹽脅迫處理下, 根尖著色情況逐漸加深。即 600 mmol·L-1

時(shí)著色最深。根尖分生區(qū)有較明顯的藍(lán)色。圖6顯示, 星星草在不同溫度處理下鹽脅迫對(duì)根尖細(xì)胞死亡率有顯著影響。在室溫處理下根尖細(xì)胞染色情況隨鹽濃度的增加染色越深。而在6—15 ℃處理下根尖細(xì)胞染色情況較室溫處理下染色較輕。披堿草隨著鹽濃度的增加根尖細(xì)胞死亡情況有增加的趨勢(shì)(圖7)。在無(wú)鹽對(duì)照情況下根尖無(wú)染色現(xiàn)象。在100 mmol·L-1時(shí)略有藍(lán)色。而在高鹽濃度時(shí), 染色較深。而在6—15 ℃處理下根尖細(xì)胞死亡情況較小, 染色與室溫比顏色明顯小。根據(jù)圖.8可以看出室溫處理下的老芒麥根尖染色情況比在 6—15 ℃處理下的根尖染色要深。在 100 mmol·L-1鹽濃度時(shí)有一點(diǎn)藍(lán)色, 而在高鹽濃度時(shí),藍(lán)色較深, 即有大量細(xì)胞死亡。在6—15 ℃溫度處理下 400 mmol·L-1和 600 mmol·L-1鹽濃度時(shí)均有比較深的染色, 而 100 mmol·L-1和 200 mmol·L-1時(shí)染色顏色較淺。說(shuō)明細(xì)胞死亡較少。

圖5 草地早熟禾在不同溫度和鹽脅迫下根尖細(xì)胞死亡情況Fig. 5 Death statuses of root tip cell in grass Kentucky bluegrass under different temperature and salt stress

圖6 星星草在不同溫度和鹽脅迫下根尖細(xì)胞死亡情況Fig. 6 Death statuses of root tip cell in star grass under different temperature and salt stress

圖7 披堿草在不同溫度和鹽脅迫下根尖細(xì)胞死亡情況Fig. 7 Death statuses of root tip cell in alkali grass under different temperature and salt stress

圖8 老芒麥在不同溫度和鹽脅迫下根尖細(xì)胞死亡情況Fig. 8 Death statuses of root tip cell in old mans under different temperature and salt stress

4 結(jié)論和討論

4.1 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)所得, 在逆境條件下, 星星草、草地早熟禾、老芒麥和披堿草通過(guò)對(duì)自身脯氨酸, 可溶性糖含量、SOD酶活性的動(dòng)態(tài)變化, 一定程度上維持了滲透平衡。保護(hù)了細(xì)胞質(zhì)膜的完整性, 削弱了逆境對(duì)機(jī)體的危害。不同植物對(duì)逆境的應(yīng)答有所不同,就這四種高寒牧草在兩種溫度處理下都具有一定的抗逆性, 相比之下, 低溫(6—15 ℃)的抗逆性要高于室溫(20—25 ℃), 低溫情況下這四種牧草對(duì)于逆境的應(yīng)答更為顯著?？紤]到溫度和耐鹽上比較, 星星草在低溫處理下, 可溶性糖、脯氨酸、SOD酶活性應(yīng)答最為顯著, 說(shuō)明星星草在 6—15 ℃200 mmol·L-1—400 mmol·L-1NaCl耐鹽堿能力較強(qiáng)。

4.2 討論

4.2.1 逆境脅迫對(duì)星星草、草地早熟禾、老芒麥和披堿草幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

在逆境脅迫下, 植物體內(nèi)的生理生化活動(dòng)會(huì)受到干擾, 與此同時(shí), 植物也通過(guò)改變自身代謝來(lái)應(yīng)對(duì)脅迫, 脯氨酸和可溶性糖是植物在鹽脅迫下的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì), 脯氨酸在細(xì)胞中的積累可以提高植物的耐鹽性。鹽害導(dǎo)致細(xì)胞中的Na+濃度過(guò)高, 干擾了細(xì)胞正常代謝活動(dòng), 而質(zhì)膜上的離子泵能有效限制它們?cè)诩?xì)胞中的積累, 但此泵的穩(wěn)定性依賴(lài)于膜結(jié)構(gòu)的完整, 脯氨酸可以改善細(xì)胞膜和其他高分子物質(zhì)的水環(huán)境, 參與組織自由基的產(chǎn)生, 作為活性氧和清除劑[10]?？扇苄蕴且彩呛芏喾躯}生植物的主要滲透調(diào)節(jié)劑。同時(shí), 可溶性糖也是合成有機(jī)物的碳骨架和能力來(lái)源, 對(duì)細(xì)胞膜和原生質(zhì)膠體也有穩(wěn)定作用, 還可在細(xì)胞內(nèi)無(wú)機(jī)離子含量過(guò)高時(shí)起保護(hù)酶類(lèi)作用[11]。在試驗(yàn)中, 對(duì)于不同鹽濃度的脅迫,四種牧草中的可溶性糖含量都有不同的響應(yīng)。但都有上升的趨勢(shì), 星星草可溶性糖含量上升最明顯,其次為披堿草, 然后為草地早熟禾, 而老芒麥可溶性糖含量呈現(xiàn)先增后降得趨勢(shì)。這一變化說(shuō)明這四種牧草均可以通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)可溶性糖含量來(lái)維持滲透平衡, 具有一定的抗逆性, 但星星草抗逆性較強(qiáng)。滲透調(diào)節(jié)功能是植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中所演化出適應(yīng)逆境因子的機(jī)制和策略, 也是其能夠忍受長(zhǎng)期逆境條件并提高抗逆性的重要生理基礎(chǔ)[12]。脯氨酸是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一, 在逆境脅迫下植物體內(nèi)脯氨酸含量增加, 以提高細(xì)胞液濃度, 降低其滲透勢(shì), 增強(qiáng)吸水和持水能力, 保持細(xì)胞生長(zhǎng)、氣孔開(kāi)放和光合作用等生理過(guò)程, 從而提高抗脅迫能力[13-14]。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)顯示, 隨著鹽濃度的增加, 四種高原牧草脯氨酸含量都有增加。并且在低溫下, 脯氨酸含量增加更為明顯。

4.2.2 逆境脅迫對(duì)星星草, 草地早熟禾、老芒麥和披堿草幼苗保護(hù)酶系統(tǒng)的影響

逆境脅迫下, 植物體內(nèi)發(fā)生氧化脅迫, 破壞了酶系統(tǒng)對(duì)氧代謝的平衡, 植物體可自身提高抗氧化系統(tǒng)活力來(lái)平衡活性氧代謝[15]。SOD是植物體內(nèi)清除活性氧的第一道防線(xiàn), 是清除植物體內(nèi)活性氧的重要酶類(lèi)[16]。對(duì)防止自由基活性氧的毒害至關(guān)重要,高SOD活性維持時(shí)間越長(zhǎng), 清除自由基的能力就越強(qiáng), 植物的抗逆性也就越強(qiáng)[17-18]。通過(guò)試驗(yàn)表明： 草地早熟禾、老芒麥和披堿草均表現(xiàn)出隨著鹽濃度的增加SOD活性呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。但星星草卻表現(xiàn)出隨鹽濃度升高SOD活性下降的趨勢(shì)。

4.2.3 逆境脅迫對(duì)星星草, 草地早熟禾、老芒麥和披堿草幼苗根尖細(xì)胞死亡的影響

植物細(xì)胞的死亡以細(xì)胞壞死或細(xì)胞凋亡兩種形式出現(xiàn), 細(xì)胞壞死是被動(dòng)的, 不加選擇的, 通常與不可修復(fù)的傷害相伴出現(xiàn), 其特征為質(zhì)膜完整性逐漸被破壞, 從而造成細(xì)胞質(zhì)組分的外泄[19]; 細(xì)胞凋亡(程序性細(xì)胞死亡)是受遺傳調(diào)控的, 其特征為細(xì)胞形態(tài)和生化特征的變化, 例如出現(xiàn)細(xì)胞萎縮、染色質(zhì)濃縮、細(xì)胞核降解和DNA片段化[20-21]。在正常生長(zhǎng)條件下, 活性氧的產(chǎn)生和清除處于氧化還原的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài), 但在逆境條件下, 這種平衡狀態(tài)很容易被打破, 使活性氧顯著積累[22]。通過(guò)試驗(yàn)表明：鹽脅迫誘導(dǎo)牧草幼苗根尖細(xì)胞內(nèi)H2O2的積累, 導(dǎo)致根尖細(xì)胞大量死亡。但是低溫處理對(duì)于星星草、草地早熟禾、老芒麥和披堿草的影響都較小。

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