鹽脅迫下大豆木質(zhì)部溶液中Na+和K+含量變化分析

何正付 王鳳立 柏新盛

摘? 要：通過對不同濃度鹽脅迫下的大豆木質(zhì)部汁液中Na+、K+的含量進(jìn)行測定和分析，探討了NaCl脅迫下大豆根系對Na+、K+的吸收機(jī)制。結(jié)果表明，隨著NaCl脅迫程度的增加，大豆木質(zhì)部汁液中Na+含量明顯上升，但植株對Na+的相對吸收卻減少，而K+含量無顯著變化。說明隨著鹽脅迫的增加，大豆的根細(xì)胞質(zhì)膜有抵制外界Na+進(jìn)入的趨勢，這對其適應(yīng)鹽漬環(huán)境具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鹽脅迫;大豆;木質(zhì)部;Na+;K+;含量

中圖分類號 Q945? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? ?文章編號 1007-7731（2019）09-0017-2

土壤鹽漬化是影響農(nóng)作物生產(chǎn)的一大危害因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約8.31億hm2的土地受到鹽堿化的影響[1]，我國鹽漬化土地面積約為3600萬hm2，且有不斷擴(kuò)大的趨勢[2]。大豆[Glycine max （L.） Merr.]是重要的糧油作物之一，我國每年大豆播種面積約800萬hm2，總產(chǎn)達(dá)1500萬t左右[3]，但在大豆的主要產(chǎn)區(qū)均存在不同程度的土壤鹽漬化問題[4]。研究鹽脅迫對大豆生理的影響，對促進(jìn)大豆生產(chǎn)和品質(zhì)改善具有重要意義。

細(xì)胞質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的基礎(chǔ)，也是逆境對植物造成傷害的起始位點(diǎn)[5]。鹽脅迫會引起質(zhì)膜的膜脂過氧化和其他脅變，影響膜的透性、細(xì)胞物質(zhì)交換和信號傳輸?shù)龋M(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的代謝紊亂和功能破壞[6]。本試驗(yàn)以水培大豆苗為材料，研究大豆根系細(xì)胞質(zhì)膜對Na+、K+離子吸收的調(diào)節(jié)作用及鹽脅迫的影響，為進(jìn)一步探究大豆根系對水分和離子吸收的調(diào)節(jié)機(jī)制以及大豆的耐鹽機(jī)制提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料 大豆在河沙中育苗，于幼苗長至4片真葉時(shí)移至Hoagland營養(yǎng)液中，用充氧泵向溶液充氣，以保證根系的氧氣需求;培養(yǎng)14d后作為實(shí)驗(yàn)材料。

1.2 木質(zhì)部汁液獲取與Na+、K+離子含量測定方法 取大豆植株，將子葉痕以上部分切除，僅留根部及根以上莖部的一小部分（本試驗(yàn)中稱其為：離體根系）。試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理，每處理的NaCl濃度分別為0、50、100、150、200和300mmol/L（以Hoagland營養(yǎng)液為溶劑）。取一定量含有NaCl的Hoagland營養(yǎng)液于壓力室的測量槽中，然后將離體根系放入根壓力室中并密封，切口端伸出壓力室，加壓使離體根系的木質(zhì)部有汁液溢出，用移液槍收集汁液于帶蓋離心管中，密封收藏。重復(fù)3次。將收集的汁液樣品用雙蒸水稀釋后用原子吸收分光光度計(jì)（GBC932AA，澳大利亞產(chǎn)）測定Na+、K+含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的大豆根系木質(zhì)部汁液Na+含量的變化 由表1可知，隨著外液NaCl濃度的增加，木質(zhì)部汁液Na+含量明顯增加，且各處理間差異極顯著（p<0.01）。比較木質(zhì)部汁液Na+含量與處理液Na+含量發(fā)現(xiàn)，隨著NaCl濃度的增加，汁液與處理液的Na+比值總體呈下降的趨勢。表明大豆汁液中的Na+增加幅度較處理液中Na+的增加幅度小，即植株對Na+的吸收隨處理液NaCl濃度的增加而相對減少。

2.2 不同處理的大豆根系木質(zhì)部汁液K+含量及Na+/K+比值比較 由表2可知，隨著處理液NaCl濃度的增加，木質(zhì)部汁液K+濃度總體呈上升的趨勢，但增加幅度不大，各處理間差異不顯著（p>0.05）。計(jì)算汁液中Na+、K+的比值發(fā)現(xiàn)，隨著NaCl濃度增加，Na+/K+的比值呈現(xiàn)增加的趨勢。也就是說，隨著處理液NaCl濃度的增加，大豆根系對Na+的吸收顯著增加，而對K+的吸收相對減少。

3 討論與結(jié)論

鹽分可通過滲透脅迫、離子毒害等對植物造成傷害[7]，植物則可以通過阻擋鹽分進(jìn)入、減少鹽分向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)等來抵抗鹽分脅迫。對大豆木質(zhì)部汁液Na+含量的研究結(jié)果顯示，隨著外液NaCl濃度的增加，木質(zhì)部汁液Na+含量明顯增加，但其增加幅度遠(yuǎn)低于處理液中Na+含量的增加幅度。說明大豆根細(xì)胞質(zhì)膜有抵制外界Na+進(jìn)入的趨勢，這對于大豆適應(yīng)鹽漬環(huán)境具有重要意義。對大豆木質(zhì)部汁液K+含量的測定結(jié)果顯示，隨著外液NaCl濃度的增加，木質(zhì)部汁液K+含量變化不大，Na+/K+的比值則呈現(xiàn)增加趨勢。說明在鹽脅迫下，大豆對K+相對吸收量減少、絕對吸收量并沒有明顯減少。也就是說，雖然鹽脅迫引起了K+的相對吸收減少，但并不會造成K+營養(yǎng)的缺乏。陳少良[8]等認(rèn)為，抗鹽性較強(qiáng)的植物在鹽脅迫條件下能保持對營養(yǎng)元素的吸收，維持較好的營養(yǎng)狀況。據(jù)此可以認(rèn)為，大豆根系可以通過抵制外界Na+進(jìn)入和維持對K+的吸收來適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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[6]王康君，樊繼偉，陳鳳，等.植物對鹽脅迫的響應(yīng)及耐鹽調(diào)控的研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，30（12）：31-40.

[7]高輝遠(yuǎn)，李衛(wèi)軍，吐爾遜娜依，等.Na2SO4脅迫對葦狀羊茅和鴨茅Na+、K+吸收與分配的影響[J].中國草地，1995，（5）：43-48.

[5]陳少良，李金克，尹偉倫，等.鹽脅迫條件下楊樹組織及細(xì)胞中鉀、鈣、鎂的變化[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（5/6）：84-88.

（責(zé)編：張宏民）