混合盐碱胁迫对五种类型烟草苗期叶片丙二醛含量的影响
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作者: 罗亮 刘晶 韩琳 刘忠野 么中元
摘 要： 以五种不同类型的烟草品种：白肋TN90，烤烟NC89，延晒三号，河南香料，黄花烟为材料，设置三种混和盐碱梯度，3个处理时间24h, 48h, 72h，分别对五类烟草进行盐碱胁迫处理。测定其苗期叶片内丙二醛（MDA）含量。结果表明：随着不同处理时间的延长和混合盐碱浓度的增加，五类烟草品种的丙二醛含量均呈现上升的趋势，在相同的胁迫处理下，各品种丙二醛含量表现为：TN90>NC89>延晒一三号>香料烟>黄花烟。
关键词： 烟草； 混合盐碱胁迫； 丙二醛
1. 前 言
烟草是叶用植物，影响产量和品质的因素有很多种。其中土壤条件是左右烟草产量和品质的重要因素，研究资料表明，烟草对土壤pH值适应性很广[1]。单一根际环境的pH因素并不影响烟株地上、地下部分生长[2,3]。事实上，在内陆盐碱地中，由NaHCO3、Na2CO3 等碱性盐所造成的土壤碱化问题可能是由NaCl、Na2SO4 等中性盐所造成的。研究证明：中性碱胁迫，碱胁迫比盐胁迫具有更大的生态破坏力[4]。我国盐碱化土地约有0.2亿，约占我国耕地面积的15%，吉林省西部有大量的复合盐碱盐碱化土。对于吉林省西部烟区来说，混合盐碱胁迫才是实际存在的主要问题 [5]。植物在盐碱环境下生长时，因渗透胁迫而导致活性氧的生成、脂质过氧化和生理代谢的变化，最终生长受到抑制[6]。如何利用吉林省西部盐碱化土壤来种植烟草，品种的选育是烟草工作者亟待解决的问题。
本试验通过混合盐碱胁迫对五种类型烟草苗期叶片中丙二醛含量变化影响的研究，探讨了不同类型烟草对盐碱逆境的敏感性差异，旨在为烟草耐盐育种及因地制宜栽培烟草提供理论依据。
2 材料与方法
2.1 实验材料
5种类型烟草：白肋烟－TN90（Burley tobacco），烤烟－NC89（Flue cured tobacco），晒烟－延晒三号（Sun-cured tobacco），香料烟－河南香料（Orientall tobacco），黄花烟（Nicotiana rustica tobacco）
2.2 实验设计
2.2.1 材料培养：
吉林农业大学生命科学学院生物化学与分子生物学研究室，人工智能气候箱培养。
2.2.2 方法：
盆栽砂培，砂子处理：砂子直径为2mm左右，去离子水浸泡24h，160℃烘干2h。
2.2.3 管理：
人工气候箱培养，模拟自然环境，出苗前每天上午8：00-8：30分浇去离子水50mm透灌，苗出齐后浇Hoagland营养液（营养液配置见表1），照光时间12h（早7:00-晚19:00）。白天温度为28℃±2℃，夜间温度为16℃±2℃。
2.2.4 处理：
苗出齐后2周，每天下午16：00-16：30分，对不同品种分别用1.2.3号盐碱水（1-3号盐碱水的配置及浓度见表2）处理24h,48h,72h。用大于每盆最大持水量的混和盐碱的营养液进行透灌。每天浇水以补充蒸发耗分。对照（CK）单纯用Hoagland全营养液透灌。
2.2.5 取样方法：
取样时间为下午16：00-16：30，样品液氮速冻后，放在-70℃冰箱备用。
2.3 测定项目及方法
丙二醛（MDA）含量测定：721 － 分光光度计 硫代巴比妥酸[7]
表2.不同梯度盐碱成分及浓度
3. 结果与分析
3.1不同盐碱胁迫对TN90叶片丙二醛含量的影响
从图1中可以看出，不同梯度盐碱胁迫对TN90叶片内丙二醛含量有显著差异，随着盐浓度的提高TN90叶片内丙二醛含量均比对照有所提高。而且不同的时间处理丙二醛含量也不同，呈现上升趋势。纵观整个处理过程可以看出当盐浓度不变时随着处理时间的延长叶片内丙二醛的含量逐渐升高。
Fig.1 Effect of complex alkali-saline stress on content of MDA of TN90
3.2 不同梯度盐碱胁迫对NC89叶片丙二醛含量的影响
土壤盐碱胁迫对NC89叶片内丙二醛含量的影响（见图2）。随着处理时间的延长对照烟叶丙二醛含量逐渐提高，同时不同盐浓度处理的叶片内MDA含量也逐渐提高但都比对照处理要高。
Fig 2 Effect of complex alkali-saline stress on content of MDA of NC89
3.3 不同梯度盐碱胁迫对延晒三号叶片丙二醛含量的影响
从图3中可以看出，不同梯度盐碱胁迫对延晒三号叶片内丙二醛含量有显著差异，随着盐浓度的提高延晒三号叶片内丙二醛含量均比对照有所提高。而且不同的时间处理丙二醛含量也不同，呈现上升趋势。
Fig 3 Effect of complex alkali-saline stress on content of MDA of Yan sun cured tobacco
3.4 不同盐碱胁迫对河南香料叶片丙二醛含量的影响
从图4中可以看出，不同梯度盐碱胁迫对河南香料叶片内丙二醛含量有显著差异，随着盐浓度的提高河南香料叶片内丙二醛含量均比对照有所提高。而且不同的时间处理丙二醛含量也不同，呈现上升趋势。
图4 不同盐碱胁迫对河南香料叶片丙二醛含量的影响
Fig 4 Effect of complex alkali-saline stress on content of MDA of oriental tobacco of henan
3.5 不同梯度盐碱胁迫对黄花烟叶片丙二醛含量的影响
从图5中可以看出，不同梯度盐碱胁迫对黄花烟叶片内丙二醛含量有显著差异，随着盐浓度的提高黄花烟叶片内丙二醛含量均比对照有所提高。而且不同的时间处理丙二醛含量也不同，呈现上升趋势。
图5 不同盐碱胁迫对黄花烟叶片丙二醛含量的影响
Fig 5 Effect of complex alkali-saline stress on content of MDA of Nicotiana rustica tobacco
4.讨 论：
S.E Alshammary[8]总结前人的研究结果，认为盐碱胁迫下作物生长受抑制，一方面主要是由于作物在盐碱环境中用于生长的能量被损耗，这种能量损耗是由本应用于生长的光合产物转而进行离子的运输和吸收而被消耗所引起的；另一方面是由于作物膨压的丧失在盐碱环境下细胞壁大量积累盐分导致细胞膨压下降，进一步引起生长受抑。
丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的主要产物之一，常作为判断膜脂过氧化作用的一种主要指标[9]。其含量高低可反映膜质过氧化水平。对同一品种进行不同时间及梯度盐碱处理，随着时间和混合盐碱浓度的增加，叶片内MDA也在不断的积累，但MDA含量随时间响应的变化并不明显。五种类型烟草叶片中MDA含量与对照相比较，均有明显差异，各处理都表现为随着盐碱胁迫的增强，MDA含量逐渐升高，但从叶片内MDA含量变化来看，黄花烟<河南香料<延晒三号<烤烟NC89<白肋烟TN90。在3号处理时，五种类型烟草中MDA含量急剧增加，这可能是胁迫伤害超过一定限度时，加速了植物叶片的衰老。说明在高浓度盐碱胁迫条件下，植物的膜脂过氧化作用明显加大，而且MDA的增幅不同，说明品种间存在抗性差异[10]。
环境胁迫导致细胞膜系统伤害主要的原因在于膜质过氧化所致，MDA是膜质过氧化的主要产物之一。因此，人们己经把试验材料中MDA的含量变化作为判断膜质过氧化程度的主要指标。本试验结果表明，盐碱胁迫下，各类型烟草叶片内丙二醛含量随盐碱胁迫强度的增加而升高，从不同种类烟草来看，叶片内MDA含量变化表现为黄花烟<河南香料<延晒3号<烤烟NC89<白肋烟TN90，进一步说明黄花烟是比较耐盐碱的品种。
参考资料
[1] 王思远。烟草栽培新技术[M].北京农业大学出版社，1991.12，第一版
[2] 刘芷宇。我国根际微域营养环境的研究。中国科学院南京土壤所研究编。江苏出版社。1991,72
[3] 王建林。根际营养环境与持续农业[J].植物生理学通讯。1993.29（5）：329～336
[4] 李玉明，石德成，李毅丹等。混合盐碱胁迫对高粱苗期的影响。杂粮作物2002 ，22（1）：41-45
[5] 赵可夫。 植物抗盐生理[M].北京：科学技术出版社，1993.
[6]ElSHMA, ShaddadMAK1Comparative effect of sodium carbonate, so2dium sulphate, and sodium chloride on the growth and related meta2bolic activities of peap lants[J]1 PlantNutrition, 1996, 19 （ 5） : 717 ～728.
[7] 赵世杰等。植物组织中丙二醛测定方法的改进。植物生物学通讯。1994, 30 （3）：207~210.
[8] Alshammary S E Qian Y L，Wallner S J.Growth response offour turfgrass species to salinity[J].Agricultural water management，2004，66：97.1l1.
[9] 龚明，丁念诚，贺子义等。盐胁迫卜大麦和小麦叶片膜脂过氧化伤害与超微结构变化的关系[J].植物学报，1989，31 （11）：841～846.
[10] 陶晶，陈士刚，秦彩云等。盐碱胁迫对杨树各品种丙二醛及保护酶活性的影响[J].东北林业大学学报2005, 33 （3）：13～15.
作者简介：罗亮（1981-），男，硕士研究生，吉林长春人，长春理工大学光电信息学院教师，研究方向：生物化学与分子生物学。
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