外源钙对盐胁迫下菠菜生理特性的影响

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1、外源钙对盐胁迫下菠菜生理特性的影响刘丽a，曾长立b（江汉大学，a.医学院；b.生命科学学院/湖北省豆类（蔬菜）工程技术研究中心，武汉４３００５６）摘要：设计不同浓度的ＣａＣｌ２溶液，在对菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａｏｌｅｒａｃｅａＬ．）盐胁迫前采用根部浇灌和叶部喷施的方法进行诱导，钙诱导５ｄ后，对菠菜幼苗再进行１５０ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ溶液处理，测定其形态建成和生理生化指标。结果表明，外源钙能显著提高盐胁迫下菠菜的形态建成指标；显著增加可溶性蛋白质和叶绿素含量；显著提高ＳＯＤ和ＰＯＤ活性；显著降低丙二醛（ＭＤＡ）和游离脯氨酸含量。当外源钙离子浓度为３０

2、ｍｍｏｌ／Ｌ时，其降低盐胁迫伤害效应的效果较好。.jyqkproved，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＭＤＡａｎｄｆｒｅｅｐｒｏｌｉｎｅｉｎｔｈｅｌｅａｖｅｓｏｆｓｐｉｎａｃｈwasｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙreduced．ItwasindicatedｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣａＣｌ２ｗａｓ３０ｍｍｏｌ／Ｌ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｌｌｅｖｉａｔｉｎｇｓａｌｔｉｎｊｕｒｙｏｆｓｐｉｎａｃｈｗａｓｔｈｅｂｅｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｉｎａｃｈ（ＳｐｉｎａｃｉａｏｌｅｒａｃｅａＬ．）；ｓａｌｔｓｔｒｅｓｓ；ｅｘ

3、ｏｇｅｎｏｕｓｃａｌｃｉｕｍｉｏｎｓ；ｃｈｅｍｉｃａｌｅｌｉｃｉｔｏｒ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ收稿日期：２０１４－０９－０１基金项目：国家科技支撑计划项目（２０１４ＢＡＤ１４Ｂ０５）；武汉市科技攻关计划项目（２０１２５０４９９１４５－１４）；湖北省豆类（蔬菜）工程技术研究中心开放性基金项目（２０１４07）简介：刘丽（１９７３－），女，四川资阳人，讲师，主要从事生物化学方面的研究，（）１３８７１１７５６７６（电子信箱）３０２６３７４６１＠ｑｑ．ｃｏｍ；通信，曾长立（１９７２－），湖南新化人，教授，博士，硕士生导师，主要从事植物营养生

4、理、环保型资源高效农业模式方面的研究，（）１５８２７３１６９６８（电子信箱）ｚｅｎｇｃｈａｎｇｌｉ６１１１＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。随着盐碱地面积的不断增加和土壤盐渍化程度的日益加剧，农作物的生产受到极大影响，土壤盐渍化成为制约农业生产的重要因素［１］。另外，随着工业污染的加剧、海水的盲目开发利用、化肥的大量投入以及设施生产的迅猛发展，导致了土壤次生盐渍化加重［２］，土壤盐渍化已成为设施栽培中普遍存在的问题。对北京、济南、上海、江苏等地大棚土壤调查发现，大棚土壤普遍存在着不同程度的次生盐渍化现象，己严重影响了蔬菜作物的生长发育［３］。盐胁迫对植物的影响

5、机理可综合为阻碍植物的生长发育［４］、造成渗透胁迫［５］、离子失衡［６］、活性氧伤害［７］、营养亏缺［８］和抑制光合作用［９］等。目前，针对盐害可采取２种措施来进行改良，一是改良土壤；二是进行农作物耐盐育种和栽培，提高农作物的耐盐性。而利用生物措施来治理盐害被普遍认为是最经济有效的方法［１０］。化学诱抗剂一般是指能够诱导植物产生抗逆反应的化学物质，也称为抗逆诱导子或抗逆激发子，具有无毒、无害、无污染的特点，因而采用化学诱抗剂提高作物耐盐性是与发展可持续农业相适应的一项重要绿色生产技术。Ｃａ２＋作为植物必需的一种矿质营养元素，在保护植物细胞膜结构和

6、功能的完整性、稳定细胞壁结构、调节离子运输和选择性、控制离子交换行为和细胞壁中酶活性中扮演了关键角色［１１］。近年来，研究发现Ｃａ２＋参与盐胁迫等多种逆境胁迫过程，施加钙一方面可以缓解因Ｃａ２＋不足而引起的矿质营养胁迫，另一方面可以增强质膜的稳定性和钙信号系统的正常功能，阻止细胞内Ｋ＋的外流和Ｎａ＋的大量进入，以维持细胞内离子平衡，从而提高植物的抗盐性［１２］。菠菜（ＳｐｉｎａｃｉａｏｌｅｒａｃｅａＬ．）是一种重要的叶菜类蔬菜，营养丰富［１３］，在世界范围内均有较大栽培面积。菠菜为中等耐盐作物，但是在盐碱地栽培及次生盐渍化比较严重的大棚栽培生产中

7、，盐胁迫严重影响了其产量与品质。有关外源钙离子作为化学诱抗剂能否提高盐胁迫下菠菜耐盐性、其运用效果如何等方面的研究还未见报道。因此，本研究设计了６个不同浓度Ｃａ２＋进行诱导，研究了外源钙离子诱导后对盐胁迫下菠菜幼苗的形态建成、生理生化指标的影响，探讨了其降低菠菜幼苗盐害效应的生理生化机制，为充分利用盐碱地种植蔬菜，减轻设施园艺生产中土壤次生盐渍化问题，培养健壮幼苗并提高其耐盐性等方面提供依据。１材料与方法１．１种苗培养以日本春秋大叶菠菜为试验材料，将菠菜种子播于塑料营养钵中，采用基质草炭∶蛭石＝２∶１（体积比），每立方米加入腐熟膨化鸡粪５ｋｇ、三

8、元素复合肥１．５ｋｇ，用５０％多菌灵１００ｇ／ｍ３消毒。待幼苗长到有６片真叶时，移入装有相同基质的塑料盆。１．２材料处理菠菜移栽１０ｄ后