NaCl和NaHCO3混合鹽對(duì)狗棗獼猴桃幼苗 生長發(fā)育的影響

劉丹 杜澤宇 陳鑫 李然紅

摘要：以狗棗獼猴桃幼苗為材料，研究NaCl與NaHCO3以不同質(zhì)量比例混合脅迫處理對(duì)其幼苗生長發(fā)育及相關(guān)保護(hù)酶活性的影響。結(jié)果表明：NaCl與NaHCO3混合脅迫抑制了狗棗獼猴桃幼苗的生長，與對(duì)照相比，其株高、根長、株質(zhì)量、根質(zhì)量均隨著脅迫濃度的升高而降低；其保護(hù)酶活性均有不同程度的脅迫變化，且NaCl脅迫作用強(qiáng)于NaHCO3。

關(guān)鍵詞：混合鹽；脅迫；狗棗獼猴桃；生長發(fā)育

中圖分類號(hào)：S143.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-1463（2018）05-0003-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.05.002

Extraction and Antimicrobial Activity of Total Flavonoids from

Chenopodium quinoa Seeds

DONG Fei， GUO Xiaonong

（School of science and engineering， Northwest University For Nationalities， Lanzhou Gansu 730000， China）

Abstract：The effect of Chenopodium quinoa seeds total flavonoids on Escherichia coli， Staphylococcus aureus， Bacillus subtilis， Moniliaalbican， Pseudomonas aeruginosa was studied by using 96-well microtiter plates and Oxford cup. The results show that the effect of Chenopodium quinoa seeds total flavonoids on Escherichia coli， Bacillus subtilis， Moniliaalbican， Pseudomonas aeruginosa were most remarkable. And the minimal inhibitory concentrations were 32 mg/mL， 64 mg/mL， 256 mg/mL， 512 mg/mL and 128 mg/mL for Escherichia coli， Bacillus subtilis， Moniliaalbican， Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus， respectively. Chenopodium quinoa seeds total flavonoids have a certain effect on Escherichia coli， Bacillus subtilis， Moniliaalbican， Pseudomonas aeruginosa， but Staphylococcus aureus was not sensitive to Chenopodium quinoa seeds total flavonoids.

Key words：Chenopodium quinoa；Total flavonoids；Antimicrobial activity

鹽堿地是土壤中含有的可溶性鹽成分致使土壤中原有成分遭到不同程度的破壞[1 ]，使植物吸收不到應(yīng)有的養(yǎng)分，影響其生長發(fā)育的土壤環(huán)境。鹽堿地的形成主要受天氣、土壤質(zhì)量、人為原因等影響[2 ]，是影響農(nóng)作物生長和產(chǎn)量的一個(gè)極其重要的因素。NaCl脅迫是由鹽濃度所影響的滲透效應(yīng)，而NaHCO3脅迫則為pH增高及相關(guān)磷、鐵的營養(yǎng)缺乏等效應(yīng)的表現(xiàn)，鹽漬化土壤常以NaCl和NaHCO3混合鹽的形式共存[3 ]。

狗棗獼猴桃（Actinidia kolomikta Maxim.），又名狗棗子，屬獼猴桃科（Actinidiaceae）多年生落葉藤本植物，其果實(shí)含有大量的維生素C，被稱為水果之王[4 ]。為深入探究混合鹽堿脅迫對(duì)狗棗獼猴桃幼苗生長的影響機(jī)制，我們以狗棗獼猴桃幼苗為材料，研究了NaCl與NaHCO3以不同質(zhì)量比例混合脅迫處理對(duì)其幼苗生長發(fā)育及相關(guān)保護(hù)酶活性的影響，以期為狗棗獼猴桃在鹽堿化土地的推廣種植提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

狗棗獼猴桃種子，由牡丹江師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

挑選大小相近、形狀飽滿的狗棗獼猴桃種子置于冰箱中4 ℃進(jìn)行冷處理48 h，并添加0.3 mg/L的赤霉素溶液浸泡30 min，促進(jìn)種子萌發(fā)。將種子置于溫度25 ℃光照16 h、溫度18 ℃無光照8 h交替光照變溫培養(yǎng)，直至其萌發(fā)成幼苗。選取生長勢良好并大致相同的幼苗進(jìn)行脅迫處理，共設(shè)5個(gè)NaCl與NaHCO3不同質(zhì)量比例的處理，以蒸餾水作為空白對(duì)照（CK），處理1，NaCl 0 mmol/L、 NaHCO3 100 mmol/L；處理2，NaCl 25 mmol/L、 NaHCO3 75 mmol/L；處理3，NaCl 50 mmol/L、 NaHCO3 50 mmol/L；處理4，NaCl 75 mmol/L、 NaHCO3 25 mmol/L；處理5，NaCl 100 mmol/L、 NaHCO3 0 mmol/L。每個(gè)處理重復(fù)4次。培養(yǎng)過程中每2 d向培養(yǎng)缽中添加相應(yīng)的脅迫溶液，每7 d澆1次1/4 MS營養(yǎng)液，使土壤保持能讓植物正常生長所需要的水分和養(yǎng)分。

1.3 測定方法

株高、根長采用直尺測量法；植株鮮重采用電子天平稱量法；過氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法[5 ]；過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外分光光度計(jì)吸收法[6 ]；超氧化物氣化酶（SOD）活性采用NBT（氮藍(lán)四唑）光還原法[6 ]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合鹽對(duì)狗棗獼猴桃生長發(fā)育的影響

由表1可知，狗棗獼猴桃幼苗經(jīng)過混合鹽脅迫處理后其生長發(fā)育指標(biāo)均受到不同程度的影響，CK處理的生長發(fā)育指標(biāo)均顯著高于脅迫處理。株高處理2顯著高于其他處理，處理1、3、4之間差異不顯著，但均顯著高于處理5；CK的株高是處理5的1.5倍多。影響幼苗株高的因素中，NaCl占主導(dǎo)地位。根長處理2、3、4之間差異不顯著，但均顯著高于其他處理，處理1的根長及株質(zhì)量顯著高于處理5，且處理5的根長和株質(zhì)量僅為CK的1/5和1/3，說明單一鹽脅迫要強(qiáng)于混合鹽，并且NaCl影響較大；根質(zhì)量CK與處理2、3之間差異不顯著，但均顯著高于其他處理，處理1、4的根質(zhì)量顯著高于處理5，且處理5的根質(zhì)量僅為對(duì)照的1/6。有研究表明：鹽堿脅迫對(duì)非鹽性植物最顯著的影響就是抑制其生長[7 ]，這與本次試驗(yàn)結(jié)果相符。綜上所述，單因素鹽脅迫對(duì)其幼苗生長發(fā)育的影響高于混合鹽，混合鹽中，NaCl質(zhì)量濃度高，其株高、根長、株質(zhì)量受害明顯，說明NaCl占主導(dǎo)作用。另外，鹽處理作用根方面的影響大于地上部。

2.2 混合鹽處理對(duì)狗棗獼猴桃保護(hù)酶活性的影響

2.2.1 對(duì)POD活性的影響 POD活性是植物體內(nèi)重要的活性氧清除酶，能夠清除植物細(xì)胞中過多的過氧化離子，從而保護(hù)細(xì)胞膜的透性和完整 性[8 ]。如圖1所示，CK處理的POD活性顯著低于鹽脅迫處理?；旌消}處理2、3、4之間差異不顯著，但均顯著低于單一鹽處理1、5。相對(duì)于CK，混合鹽的POD活性增長了2～3倍，而單一NaCl和NaHCO3處理的POD活性增長了5～6倍，這表明單一鹽害對(duì)植物POD活性的影響更強(qiáng)。

2.2.2 對(duì)SOD活性的影響 SOD是植物體內(nèi)重要的保護(hù)膜氧化酶，在干旱、鹽漬等逆境下能夠清除過剩的自由基，從而修復(fù)細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷[9 ]。從圖2可以看出，鹽脅迫處理能夠明顯促使SOD活性升高，CK處理的SOD活性顯著低于鹽處理，處理1、3、4差異不顯著，但均顯著低于處理5，并且顯著高于處理2。結(jié)果表明，鹽處理能夠顯著影響狗棗獼猴桃幼苗的SOD活性，單一高質(zhì)量濃度的NaCl對(duì)植株SOD活性影響最大，而混合鹽與單一高質(zhì)量濃度的NaHCO3差異不明顯，說明幼苗SOD活性對(duì)NaHCO3耐受性強(qiáng)，這與陳冠宜[10 ]等研究小花堿茅的試驗(yàn)結(jié)果相同。

2.2.3 對(duì)CAT活性的影響 CAT在植物體內(nèi)主要與植物的抗性有關(guān)，CAT可使過氧化氫分解成水和氧氣，從而緩解過氧化氫過量的積累導(dǎo)致的氧化作用[11 ]。從圖3可以看出，CAT活性CK與處理1、2、3之間沒有差異，但顯著低于處理4和處理5，說明高質(zhì)量濃度的NaCl處理可以使植物的CAT活性升高，說明其過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)增多，致使受害嚴(yán)重。結(jié)果表明， NaCl脅迫處理對(duì)狗棗獼猴桃幼苗的CAT活性影響顯著，而NaHCO3脅迫處理對(duì)其幼苗的CAT活性影響不大。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)首次對(duì)狗棗獼猴桃幼苗在NaCl和NaHCO3混合鹽處理下的生長發(fā)育及生理生化指標(biāo)進(jìn)行了研究。結(jié)果初步表明：單因素NaCl和NaHCO3對(duì)狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響要高于混合鹽處理，混合鹽處理之間NaCl質(zhì)量濃度高，其株高、根長、株質(zhì)量受害明顯，說明NaCl占主導(dǎo)作用；另外，鹽處理作用于植物根部的影響更突出。鹽處理下植物的POD、SOD、CAT活性顯著增高，說明鹽脅迫下的植物膜系統(tǒng)受害程度明顯，且單因素NaCl和NaHCO3對(duì)狗棗獼猴桃幼苗保護(hù)酶活性的影響顯著，其中NaCl較NaHCO3更為明顯?；旌消}處理中，NaCl 25 mmol/L、NaHCO3 75 mmol/L和NaCl 50 mmol/L、NaHCO3 50 mmol/L 2個(gè)處理下植物幼苗的生長發(fā)育及生理生化指標(biāo)保護(hù)性酶活性受害較小，抗性較強(qiáng)。鑒此，可以在該鹽害范圍內(nèi)嘗試種植狗棗獼猴桃，以改善土壤環(huán)境并提高地方經(jīng)濟(jì)效益，為進(jìn)一步研究鹽堿地種植狗棗獼猴桃生理機(jī)制提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李巧生，陸若輝，婁 烽，等. 淺析浙江省鹽堿地成因及改良措施[J]. 吉林農(nóng)業(yè)，2012（4）：89-90.

[2] 王菊萍. 高臺(tái)縣鹽堿地成因分析及改良措施[J]. 甘肅水利水電技術(shù)，2013（5）：51-54.

[3] 郇樹乾，劉國道，張緒元，等. NaCl脅迫對(duì)剛果臂形草種子萌發(fā)及幼苗生理效應(yīng)的研究[J]. 中國草地，2004，26（6）：45-49.

[4] 陳 鑫，李然紅，劉 丹，等. Na2CO3脅迫對(duì)狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響[J]. 黑龍江科技信息，2015（5）：118-119.

[5] 李和生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[6] 王學(xué)奎. 植物生理生化試驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[7] 劉 丹，陳 鑫，李然紅，等. NaCl脅迫對(duì)軟棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響[J]. 北方園藝，2017（7）：35-39.

[8] 呂金海，劉 鵬. NaCl脅迫對(duì)魚腥草過氧化物酶（POD）活性的影響[J]. 現(xiàn)代園藝，2016（6）：17-18.

[9] 陳 鑫，劉 丹，李然紅，等. 缺素脅迫對(duì)軟棗獼猴桃幼苗生長的影響[J]. 北方園藝，2016（19）：27-30.

[10] 陳冠宜. 鹽地堿蓬和小花堿茅對(duì)NaCl和Na2CO3抗性的比較研究[D]. 濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2011.

[11] MCCORD J M，F(xiàn)RIDOVICH J. Superoxide dimutase：Anenzymic function fer erythrocuprein （Hemocaprein）[J]. J Biol Chem，1969，224：6049-6055.

（本文責(zé)編：劉 赟）