蘇 雅，裴 毅，何松燕，李 玉，劉婷秀，刀雨薇，王柏茗

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384）

藍(lán)果忍冬（Lonicera cearuleaL.）被稱為食用忍冬或藍(lán)靛果，是忍冬屬植物中的例外，有深藍(lán)色到紫色的可食用果實(shí)。中國(guó)主要分布在東北、華北、西北和西南等地，其果實(shí)味道宜人，含有豐富的天然紫紅色素，可用于加工飲料、果醬、果酒等，被稱作“笫三代果品”，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。藍(lán)果忍冬作為一種新興的果樹(shù)資源，具有早熟、抗寒性強(qiáng)、對(duì)土壤和氣候條件要求不高、抗病蟲(chóng)等特點(diǎn)，可以為北方的小漿果種植者提供額外的選擇。由于藍(lán)果忍冬果實(shí)成熟較早，可以與其他具有相似營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的漿果（如藍(lán)莓）在上市時(shí)間上形成良好的補(bǔ)充。

鹽漬化是最常見(jiàn)的土壤環(huán)境問(wèn)題之一。據(jù)估計(jì)，地球表面約有7%的土壤面積受到鹽分的影響，因此管理和綜合利用鹽漬地一直是一大研究熱點(diǎn)。其中，選育耐鹽品種是最經(jīng)濟(jì)有效的手段之一，而有效鑒定耐鹽性是選育耐鹽品種的基礎(chǔ)。我國(guó)對(duì)于藍(lán)果忍冬的研究工作主要是栽培、組織培養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定、藥用價(jià)值研究以及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)等幾個(gè)方面，對(duì)其抗逆性的研究幾乎沒(méi)有。本試驗(yàn)研究了NaCl 脅迫對(duì)藍(lán)果忍冬的葉綠素、丙二醛、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶的生理響應(yīng)，探討藍(lán)果忍冬的耐鹽性，以期在華北等地區(qū)鹽漬地發(fā)展藍(lán)果忍冬、豐富當(dāng)?shù)匦{果種類和優(yōu)良品種資源提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料引自黑龍江省哈爾濱市的藍(lán)果忍冬一年生扦插苗，品種為“藍(lán)精靈”，該品種為東北農(nóng)業(yè)大學(xué)以蓓蕾為母本雜交選育的優(yōu)秀品系，具有果味好、無(wú)苦味，植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)健，產(chǎn)量高，進(jìn)入豐產(chǎn)期快等特點(diǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 栽植方法 于2019 年5 月在天津農(nóng)學(xué)院園林植物實(shí)驗(yàn)基地中進(jìn)行苗木的栽植試驗(yàn)。首先稱取5 kg 的基質(zhì)（草炭∶蛭石∶珍珠巖=2 ∶1 ∶1），將其放入準(zhǔn)備好的帶孔花盆（直徑22.5 cm，高21.5 cm）中，并在底部放置一個(gè)托盤(pán)。依次種植試驗(yàn)用苗，共種植100 株，培養(yǎng)到2019 年10 月，選擇50 株葉色和生長(zhǎng)狀況正常且長(zhǎng)勢(shì)基本相同的苗木進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.2 鹽脅迫處理 在2019 年10 月9 日、10 月16 日、10 月25 日和11 月1 日，對(duì)試驗(yàn)用苗進(jìn)行4 次鹽化處理，鹽濃度設(shè)置為50、100、200和300 mmol·L-1，不加鹽作為對(duì)照（CK），共設(shè)置5個(gè)濃度梯度，每個(gè)處理設(shè)置10個(gè)重復(fù)樣品。每盆灌溉量為1 L。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定方法

鹽脅迫20 d 后取樣，并在取樣過(guò)程中遵循等高同部位取樣的原則。通過(guò)磺基水楊酸提取和酸性茚三酮染色法測(cè)定游離脯氨酸含量；采用硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛含量；采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量；采用SOD 抑制氮藍(lán)四唑（NBT）光化學(xué)還原法測(cè)定SOD 活性；使用愈創(chuàng)木酚顯色法測(cè)定POD 活性[2-4]。每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3 次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均表示為每種處理的平均值。采用Microsoft Office 2007 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及圖形編輯，用SPSS 19.0 進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)“藍(lán)精靈”丙二醛含量的影響

從圖1 可知，不同濃度下的丙二醛含量增加程度不同，表明在不同濃度處理下“藍(lán)精靈”細(xì)胞膜的損傷程度是不同的。50 mmol·L-1處理組中MDA 含量略有降低。在0 ～200 mmol·L-1濃度范圍內(nèi)，丙二醛含量并未達(dá)到顯著差異，說(shuō)明在此濃度范圍內(nèi)“藍(lán)精靈”細(xì)胞膜受鹽害的影響較小，抗鹽脅迫的能力較強(qiáng)。300 mmol·L-1處理組極顯著高于其他處理組，相比對(duì)照增加了42.91%，說(shuō)明該濃度鹽脅迫造成“藍(lán)精靈”細(xì)胞膜透性增大， 細(xì)胞膜脂過(guò)氧化嚴(yán)重。

圖1 鹽處理下“藍(lán)精靈”丙二醛含量變化

2.2 鹽脅迫對(duì)“藍(lán)精靈”脯氨酸含量的影響

脯氨酸是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，正常條件下植物中的游離脯氨酸含量不高，但是在鹽脅迫下，脯氨酸含量將發(fā)生顯著變化[5]。從圖2 可知，不同濃度的NaCl 脅迫處理下脯氨酸含量均增加。50 mmol·L-1處理組中脯氨酸含量相比對(duì)照增加了54.79%；100 mmol·L-1、200 mmol·L-1處理組中脯氨酸含量顯著上升，相比對(duì)照組分別增加了75.18% 和75.96%；在300 mmol·L-1處理組中脯氨酸含量較其他處理組極顯著增加，為對(duì)照組的10 倍。

圖2 鹽處理下“藍(lán)精靈”脯氨酸含量變化

2.3 鹽脅迫對(duì)“藍(lán)精靈”可溶性糖含量的影響

逆境下可溶性糖含量的增加可以使植物的細(xì)胞滲透壓下降，減少失水，保護(hù)原生質(zhì)體。在鹽脅迫下，其可溶性糖含量高于對(duì)照，并且隨著NaCl 濃度的增加而增加。從圖3 可知，在50 ～200 mmol·L-1的濃度范圍內(nèi)，可溶性糖含量與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。在濃度為300 mmol·L-1時(shí)，其含量極顯著增加，與對(duì)照相比增加了69.28%。一般來(lái)說(shuō)，與對(duì)照相比可溶性糖含量升高越多表明該品種的抗鹽性越強(qiáng)。

圖3 鹽處理下“藍(lán)精靈”可溶性糖含量變化

2.4 鹽脅迫對(duì)“藍(lán)精靈”抗氧化酶活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是植物體內(nèi)清除細(xì)胞內(nèi)過(guò)量活性氧自由基的關(guān)鍵性酶，可以達(dá)到阻止脂膜受氧化損傷的目的。從圖4 可知，隨著NaCl 濃度的增加，供試植株葉片的SOD 活性呈先增后減的趨勢(shì)，在200 mmol·L-1NaCl 脅迫值時(shí)酶活性達(dá)到峰值，與對(duì)照相比差異顯著，其余各處理組之間的SOD 活性差異不顯著，表明該鹽濃度范圍對(duì)“藍(lán)精靈”葉片SOD 活性影響較小。

圖4 鹽處理下“藍(lán)精靈”SOD酶活性變化

過(guò)氧化物酶（POD）可催化過(guò)氧化氫分解為活性較低的水，從而保護(hù)植物免受過(guò)氧化傷害，這在維持細(xì)胞正常代謝方面起著重要作用。由圖5 可知，鹽脅迫促進(jìn)了“藍(lán)精靈”葉片中的POD活性。隨著鹽濃度的增大， “藍(lán)精靈”葉片的POD 活性呈先上升后下降的趨勢(shì)， 在NaCl 濃度為200 mmol·L-1時(shí)達(dá)到最大，與對(duì)照達(dá)到極顯著差異，且為對(duì)照組的1.64 倍。之后隨著鹽濃度的繼續(xù)增大而降低，但仍極顯著高于對(duì)照組。

圖5 鹽處理下“藍(lán)精靈”P(pán)OD酶活性變化

2.5 各指標(biāo)相關(guān)性分析

本研究中，鹽脅迫下“藍(lán)精靈”的各生理指標(biāo)并不是獨(dú)立起作用的，而是各指標(biāo)間存在相關(guān)性（表1）。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)所測(cè)各指標(biāo)間均呈正相關(guān)。丙二醛與脯氨酸含量之間呈顯著正相關(guān)，與可溶性糖含量之間呈極顯著正相關(guān)?？扇苄蕴桥c脯氨酸含量互呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.982?？寡趸窼OD 與POD 之間呈顯著正相關(guān)。

表1 各生理指標(biāo)的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

滲透調(diào)節(jié)機(jī)制是植物抗鹽的重要機(jī)制，可溶性糖和脯氨酸是目前研究較多的兩種有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[6]，這些化合物用作滲透保護(hù)劑，以降低細(xì)胞的滲透勢(shì)，提高植物的吸水能力，保護(hù)細(xì)胞膜和原生質(zhì)膠體結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。本試驗(yàn)中，不同濃度的鹽脅迫處理下“藍(lán)精靈”葉片中的脯氨酸與可溶性糖含量均上升，尤其是在300 mmol·L-1處理下其含量均極顯著上升，這與馬劍等[7]對(duì)文冠果的研究結(jié)果相一致。在本試驗(yàn)的鹽濃度范圍內(nèi)，脯氨酸與可溶性糖含量變化規(guī)律一致，在數(shù)值上也存在一定的相關(guān)性。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，脯氨酸和可溶性糖含量之間的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。綜上表明，在鹽脅迫條件下，“藍(lán)精靈”可通過(guò)調(diào)整葉片中可溶性糖及脯氨酸含量提高自身的抗逆性，保持葉片活性。

有研究表明，鹽脅迫對(duì)植物危害的另一個(gè)重要方面是對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和組成的影響， MDA 含量是反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[8]。然而，對(duì)于耐鹽性不同的植物，丙二醛含量的變化規(guī)律也各不相同：對(duì)于耐性較弱的植物，隨著鹽脅迫的增加，葉片中MDA 含量持續(xù)增加；而耐性強(qiáng)的植物，隨著鹽脅迫的增強(qiáng)，丙二醛的含量先降低后升高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度鹽脅迫下MDA 含量略有下降，其原因可能是植物保護(hù)酶在低鹽脅迫下通過(guò)增加酶活性來(lái)清除活性氧和自由基，從而使植株體內(nèi)丙二醛含量略有下降。隨著NaCl 脅迫濃度的進(jìn)一步升高，“藍(lán)精靈”葉片的MDA 含量升高，但此鹽濃度范圍對(duì)“藍(lán)精靈”細(xì)胞膜系統(tǒng)影響不大，能夠保持較高的細(xì)胞膜相對(duì)完整性。鹽濃度升至300 mmol·L-1時(shí)，MDA 含量極顯著增加，說(shuō)明高濃度NaCl 脅迫下，“藍(lán)精靈”體內(nèi)的活性氧的產(chǎn)生和清除平衡狀態(tài)受到了破壞，從而誘發(fā)細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化。這一研究結(jié)果與金婷等[9]、路斌等[10]的研究結(jié)果相一致。在試驗(yàn)中，盡管高濃度的鹽脅迫加速了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用，使得MDA 不斷積累，細(xì)胞膜受損，但是“藍(lán)精靈”可以通過(guò)提高脯氨酸含量，主動(dòng)調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透勢(shì)，保持組織持水力，在一定程度上緩解由NaCl脅迫引起的滲透脅迫。

通常，植物中活性氧的產(chǎn)生和去除是動(dòng)態(tài)平衡的，但在鹽和干旱脅迫下，植物會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧，形成氧化損傷。SOD、POD 是植物中重要的活性氧清除酶，可有效去除活性氧自由基，維持質(zhì)膜代謝平衡，并維持正常的MDA 含量[11]。本試驗(yàn)中，在50 mmol·L-1鹽濃度下，植物通過(guò)增加SOD 和POD 的活性，消除了“藍(lán)精靈”中積累的活性氧自由基和H2O2，使得形成的MDA 含量低于對(duì)照，植株正常生長(zhǎng)；在100 mmol·L-1鹽脅迫下，植株體內(nèi)POD 起主要調(diào)節(jié)作用，尤其是POD 的極顯著增加，使得MDA含量依舊維持在對(duì)照水平；在200 mmol·L-1鹽處理下，“藍(lán)精靈”體內(nèi)過(guò)量的活性氧自由基與H2O2誘發(fā)SOD、POD 活性均快速升高，但當(dāng)NaCl 濃度升至300 mmol·L-1時(shí)，由于活性氧自由基與H2O2的積累速率大于SOD、POD 的清除速率，破壞了活性氧的產(chǎn)生與清除的動(dòng)態(tài)平衡，活性氧大量積累，引起氧化應(yīng)激，發(fā)生膜質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，膜結(jié)構(gòu)的完整性被破壞，使膜脂過(guò)氧化終產(chǎn)物即MDA 含量迅速增加，進(jìn)而導(dǎo)致植物代謝紊亂，開(kāi)始對(duì)“藍(lán)精靈”的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，這與賈雙雙等[12]對(duì)金盞菊幼苗和滕維超等[13]對(duì)大花紫薇幼苗在鹽脅迫下的生理響應(yīng)基本一致。