《不同浓度NaCl溶液对花生苗的影响实证探究》8600字（论文）

二、材料与方法2.1实验材料以丰花5号、伏早1号、青蓝2号为实验材料，三个品种花生耐盐性未知。2.2实验设计2.2.1幼苗选取选取各品种品质均一饱满，未受损伤的花生种子100颗，并培养至第二片真叶全部展开的幼苗期，选取长势一致的幼苗植株备用。配置50、100、150、200mmol/L四种不同浓度的NaCl溶液。2.2.2水培法用1%H2O2将挑选好的种子浸泡12h后，用DI水洗去残留在种皮表面的H2O2，转移到有湿润脱脂棉的盒子里，拿保鲜膜把盒子缠绕紧密，放置在25℃恒温无光处2d。选择长势一致的花生幼苗转移至含有Hoagland的大型水培容器内，每个容器内转移12株花生，待5d后用NaCl胁迫。把Hoagland中不添加NaCl的溶液设置成对照组，设4个NaCl胁迫，为50、100、150、200mmol/LNaCl溶液，每个处理重复三次。为使NaCl浓度保持恒定，每隔2d换一次培养液，对照组也进行相同操作，共15d即所有花生幼苗第二片真叶完全展开后进行取样。2.3指标测定方法2.3.1花生幼苗生物量的测定每个NaCl浓度胁迫下，选3棵长势一致的花生幼苗，拿纯净水洗去残留营养液后烘干，将花生植株分为根、茎、叶，105℃下杀青30min，置于70℃中烘干到重量恒定，测定其重量。将植株主茎第二片真叶和根尖放入到不同NaCl浓度中，并记录相关数据。2.3.2花生幼苗叶片光合色素含量的测定测定叶片中光合色素含量的方法为紫外分光光度法。拿第二片真叶碎片0.2g，并取微量石英砂、CaCO3及2-3ml95%C2H5OH至溶液里，磨成匀浆后，加入10mlC2H5OH，不断研磨至叶片碎片为白色。放置3-5min后，将过滤后的溶液倒入25ml棕色容量瓶里，再添加C2H5OH，定容并将溶液混合均匀。最后，将95%C2H5OH设为CK，测定波长为665nm、665nm、649nm下的吸光度。2.3.3花生幼苗SOD酶活性的测定测定幼苗中SOD活性的方法为氮蓝四唑还原法。称第二片真叶碎片0.2g，倒入1ml磷酸缓冲液，放入冰水环境中进行处理，匀浆状态下添缓冲液到5mL；取2mL在1000r/min下离心20min。取上清液1.5mL与反应液在40μmolm-2s-2条件下反应30min，将黑暗处理组设为对照（只有磷酸缓冲液和反应液），测定波长为560nm下的吸光值。2.3.4花生幼苗CAT酶活性的测定测定花生幼苗中CAT活性的方法为紫外分光光度法。称第二片真叶碎叶0.5g，添加2~3ml磷酸缓冲液和微量石英砂，研磨到溶液无明显颗粒，再转移至25ml容量瓶里，定容。摇匀后将容量瓶放入5℃环境中备用，取少量上清液离心。准备3个量程是10ml的试管，1个是CK，2个是样品管，倒入粗酶液、磷酸缓冲液和蒸馏水。在25℃环境放置一段时间，逐次放0.1mol/LH2O2，一个试管添加完成后立即开始计算时间，在波长为240nm时测定吸光度，收集3支试管的数据，计算幼苗CAT活性。2.3.5花生幼苗MDA含量的测定测定花生幼苗中MDA含量的方法为硫代巴比妥酸法。称第二片真叶碎片0.3g，倒入2ml磷酸缓冲液以及微量石英砂，磨到溶液中无明显颗粒。冲洗残留物，将其混合后，倒入0.5%TBA，混合均匀。把试管浸入热水10min，再转移到低温环境中。恢复至室温后离心，取上清液并测量其体积。把0.5%TBA设为CK，在波长为532nm、600nm和450nm时测定并记录数值。2.3.6花生幼苗生理生化指标测定植株鲜重=地上部鲜重+地下部鲜重植物干重=地上部干重+地下部干重SOD总活性[u/g（FW）]=(对照组吸光度-样品吸光度)×总体积（L）/0.5×对照组吸光度×样品鲜重（g）×样品体积（L）CAT活性（u/gFW/min）=△A40nm吸光度×提取液总体积（ml）/0.1×测定用酶液体积（ml）×加H2O2到最后一次读数时间（min）×样品鲜重（g）△240nm吸光度=加入煮死酶液的对照管吸光值-（样品管吸光值总和）/2MDA浓度（umol/L）=6.45（D532-D600）-0.56D450MDA含量[umol/g（FW）]=MDA浓度（umol/L）×提取液体积（ml）/植物组织鲜重（g）2.4数据处理采用SAS8.1软件将采集的数据的进行统计分析，并结合Excel作图。三、结果与分析3.1不同浓度NaCl溶液对花生苗期植株形态和根冠比的影响不同NaCl溶液浓度中三个品种花生幼苗植株各部分生物量和根冠比变化如表2.1所示。观察可知对照水平下，丰花5号、伏早1号和青蓝2号的地上部生物量最大，之后伴随NaCl浓度增大呈递减的趋势，伏早1号及丰花5号明显大于青蓝2号地上部生物量和根系生物量。当NaCl达到50mmol/L，丰花5号、伏早1号和青蓝2号根系生物量、总生物量最大，随后缓慢下降，其中，NaCl达到100-200mmol/L时，伏早1号及丰花5号根系生物量和总生物量明显大于青蓝2号。在对照水平下，丰花5号、伏早1号和青蓝2号的苗期根冠比差异不明显，随NaCl浓度的不断上升，会呈现正态分布的图像趋势。NaCl达到150mmol/L时根冠比最大，不同浓度下青蓝2号根冠比都比丰花5号及伏早1号根冠比高。观察数据变化可得，青蓝2号下降程度最大，伏早1号和丰花5号的下降程度较小，且差异不大。其中，NaCl胁迫对青蓝2号的抑制作用较大，对丰花5号、伏早1号的抑制作用较小，而两者之间差异不明显。NaCl胁迫下，积累更多的根部生物量是植物抗NaCl胁迫的一种方式，因此根部生物量越大，根冠比越高，花生苗期植株耐盐性越大。初步判断，青蓝2号是盐敏感品种，丰花5号和伏早1号是耐盐性品种，但无法判断耐盐性的高低。表2.1三个花生品种苗期植株形态和根冠比Table2.1Plantmorphologyandroot-shootratioofthreepeanutvarietiesatseedlingstage指标Index品种Variety不同浓度NaCl处理/（mmol·L-1）TreatmentwithdifferentNaClconcentration050100150200地上部生物量Shootdrybiomass/（g·plan-1）丰花5号0.46±0.0370.43±0.0190.37±0.0160.29±0.0140.26±0.018伏早1号0.46±0.0290.44±0.0170.34±0.0170.26±0.0140.25±0.014青蓝2号0.43±0.0220.40±0.0200.28±0.0140.20±0.0100.17±0.010根系生物量Rootdrybiomass/（g·plan-1）丰花5号0.32±0.0170.39±0.0190.34±0.0190.36±0.0160.30±0.015伏早1号0.32±0.0160.40±0.0200.38±0.0180.33±0.0140.29±0.014青蓝2号0.31±0.0140.39±0.0180.34±0.0260.27±0.0140.22±0.013总生物量Biomass/（g·plan-1）丰花5号0.80±0.0560.82±0.0400.72±0.0320.65±0.0250.56±0.033伏早1号0.78±0.0320.85±0.0500.72±0.0260.59±0.0180.54±0.024青蓝2号0.74±0.0490.79±0.0320.62±0.0180.47±0.0160.40±0.017根冠比Root-shootradio丰花5号0.56±0.0260.73±0.0330.91±0.0371.00±0.0420.91±0.046伏早1号0.55±0.0270.74±0.0260.87±0.0461.05±0.0450.92±0.042青蓝2号0.58±0.0250.78±0.0340.96±0.0341.09±0.0461.01±0.0493.2不同浓度NaCl溶液对花生苗期叶片光合特性的影响在4种NaCl溶液影响下丰花5号、伏早1号和青蓝2号苗期叶片中的光合色素含量变化如表2.2所示。不同NaCl环境中，青蓝2号的叶绿素a+b含量及类胡萝卜素含量都是最高的，不同NaCl溶液环境中，丰花5号、伏早1号和青蓝2号中叶绿素a+b含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素含量变化明显，丰花5号、伏早1号和青蓝2号中叶绿素a+b含量及类胡萝卜素含量差异较大，而叶绿素a/b无明显差异。对照水平下，三个花生品种幼苗植株中叶绿素a+b含量和类胡萝卜素含量顺序是青蓝2号＞伏早1号＞丰花5号，青蓝2号幼苗植株中所含叶绿素成分最高，明显高于伏早1号及丰花5号，随着NaCl溶液浓度的增加，丰花5号、伏早1号和青蓝2号叶片中光合色素的变化趋势都为先升高后下降，当NaCl达到100mmol/L，丰花5号和伏早1号光合色素含量达到顶峰，且二者光合色素含量均明显低于青蓝2号。当NaCl达到50mmol/L，青蓝2号光合色素含量最大，之后随NaCl溶液浓度升高降低，但青蓝2号中叶绿素a+b含量、叶绿素a/b及类胡萝卜素含量仍大于丰花5号和伏早1号，并与伏早1号有明显差别，可以看出，在各种NaCl溶液胁迫下，青蓝2号中叶绿素及类胡萝卜素的含量都较高。但随NaCl升高，青蓝2号的叶绿素a+b含量及类胡萝卜素含量也随之急速减少，当NaCl溶液浓度较高时，下降程度较大，而丰花5号及伏早1号中光合色素含量下降程度较为缓慢。其中，青蓝2号叶片中叶绿素a+b含量及类胡萝卜素含量降低程度均比丰花5号和伏早1号高。叶绿素和类胡萝卜素含量下降越快，光合作用受阻越严重，花生苗期耐盐性越低，初判断青蓝2号是敏感性品种，丰花5号和伏早1号是耐盐性品种，但无法确定两者之间耐盐性高低。表2.2三个花生品种苗期的光合色素的含量Table2.2Contentofphotosyntheticpigmentsinseedlingstageofthreepeanutvarieties指标Index品种Variety不同浓度NaCl处理/（mmol·L-1）TreatmentwithdifferentNaClconcentration050100150200叶绿素a+b含量Chla+bcontent丰花5号2.34±0.1102.75±0.1283.05±0.1482.88±0.1382.60±0.125伏早1号2.60±0.1122.85±0.0132.89±0.1462.70±0.1422.36±0.114青蓝2号2.89±0.1253.38±0.1593.36±0.0163.05±0.1342.65±0.135叶绿素a/bChla/Chlb丰花5号1.16±0.1022.14±0.1002.13±0.1032.04±0.1001.95±0.099伏早1号1.95±0.0972.10±0.0982.06±0.0921.98±0.0811.92±0.090青蓝2号1.90±0.0872.18±0.1022.14±0.1101.02±0.0991.97±0.096类胡萝卜素含量Carcontent丰花5号0.26±0.0120.34±0.0190.39±0.0180.38±0.0190.35±0.017伏早1号0.32±0.0140.36±0.0260.36±0.0170.33±0.0160.31±0.016青蓝2号0.42±0.0190.44±0.0190.43±0.0210.41±0.0200.38±0.0183.3不同浓度NaCl溶液对花生苗期叶片及根系SOD和CAT活性的影响在4种NaCl溶液影响下丰花5号、伏早1号和青蓝2号苗期植株叶片及根系SOD活性的变化如图3.1所示。观察图a丰花5号、伏早1号及青蓝2号叶片SOD活性变化趋势可知，丰花5号、伏早1号及青蓝2号花生苗期SOD活性普遍随着NaCl溶液浓度的升高上升，对照水平下，青蓝2号叶片中SOD活性明显大于丰花5号及伏早1号，随NaCl溶液浓度的升高，SOD活性也随之上升，丰花5号及伏早1号的上升程度更为明显，青蓝2号上升程度较为缓和，且NaCl溶液达到200mmol/L，青蓝2号植株中SOD活性开始下降，丰花5号及伏早1号的SOD活性降低程度较大，青蓝2号植株叶片中SOD活性下降程度较小，丰花5号及伏早1号SOD反应更敏感更迅速。当酶保护系统反应速度达到迅速，SOD活性变化也最快，花生苗期植株耐NaCl性最强。初步判断，青蓝2号是盐敏感品种，丰花5号和伏早1号是耐盐性品种，但无法判两者之间断耐盐性的高低。观察图b丰花5号、伏早1号和青蓝2号根系SOD活性变化可知，在5种NaCl溶液环境中，丰花5号根系SOD活性最大，明显大于伏早1号及青蓝2号。与幼苗植株叶片中SOD活性相比来说，丰花5号SOD活性变化差异明显，这说明，丰花5号根系SOD活性变化较大，耐盐性也较大。初步判断，丰花5号是高耐盐性品种，伏早1号是耐盐性品种，青蓝2号是盐敏感性品种。当NaCl溶液浓度不同时，丰花5号、伏早1号及青蓝2号花生苗期叶片及根系CAT活性的变化如图3.2所示，随NaCl溶液浓度升高，丰花5号、伏早1号及青蓝2号苗期叶片的CAT活性变化趋势也随之发生改变，但根系CAT活性变化趋势大概一致。从图a丰花5号、伏早1号及青蓝2号叶片CAT活性变化可知，在对照水平下，青蓝2号叶片中CAT活性明显大于丰花5号及伏早1号，当NaCl溶液浓度是50mmol/L，丰花5号及伏早1号CAT活性急速上升，但青蓝2号活性呈缓慢降低趋势，随着NaCl溶液升高，伏早1号及青蓝2号的CAT活性普遍明显上升，丰花5号CAT活性变化的趋势为先上升后缓慢下降，当NaCl溶液达到100mmol/L并更大时，青蓝2号的CAT活性大于丰花5号及伏早1号。从图b丰花5号、伏早1号及青蓝2号中根系CAT活性变化可知，当NaCl溶液处于不同浓度时，丰花5号、鲁花12号和青蓝2号的根系CAT活性大小变化顺序为：丰花5号＞伏早1号＞青蓝2号，而叶片中CAT活性差异较小。当保护酶系统反应越迅速时，花生幼苗中CAT活性越大，花生苗期耐盐性越高，由此可得，根据三个品种花生叶片中CAT活性变化无法判断花生耐盐性的大小，而根据根系中CAT活性变化大小排名可初判断为，丰花5号是高度耐盐性品种，伏早1号是耐盐性品种，青蓝2号是盐敏感性品种。图3.1三个花生品种苗期叶片和根系的SOD活性Chart3.1SODactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage图3.2三个花生品种苗期叶片和根系的CAT活性Chart3.2CATactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage3.4不同浓度NaCl溶液对花生苗期叶片及根系MDA含量的影响不同NaCl溶液浓度下丰花5号、伏早1号和青蓝2号花生苗期叶片及根系MDA的变化如图3.3所示。由图a丰花5号、伏早1号及青蓝2号叶片MDA含量和图b三个花生品种根系MDA变化可知，丰花5号、伏早1号及青蓝2号叶片和根系中MDA含量普遍随着NaCl溶液浓度的增加升高，丰花5号、伏早1号和青蓝2号根系中MDA含量的上升程度低于叶片，青蓝2号叶片及根系中MDA上升程度最大。当NaCl溶液达到50mmol/L时，MDA变化幅度缓慢，随NaCl溶液浓度升高，叶片和根系中MAD也不断升高，变化幅度增大，膜脂过氧化程度也随之严重，青蓝2号的叶片和根系的MDA含量均明显大于丰花5号和伏早1号，当NaCl溶液达到50mol/L时，丰花5号幼苗植株叶片中MDA最少，对照水平下，丰花5号植株中根中MDA最低，伏早1号叶片及根系中MDA含量较少，青蓝2号中MDA含量最高。其中，细胞膜氧化程度越低即MDA含量越少，花生苗期植株耐盐性越高，初判断为，丰花5号是高耐盐性品种，伏早1号是耐盐性品种，青蓝2号是盐敏感性品种。图3.3三个花生品种苗期叶片和根系的MDA活性Chart1.4MDAactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage四、结论与讨论本文通过在5种浓度NaCl溶液中，三个耐盐性未知的花生品种幼苗植株形态、生物量、SOD活性、CAT活性、MDA变化，研究花生苗期对NaCl胁迫的耐受性。生物量实验得出：NaCl胁迫下，丰花5号和伏早1号根系生物量和根冠比较大，青蓝2号根系生物量和根冠比较小，NaCl对丰花5号及伏早1号的抑制作用小于青蓝2号。光合色素实验得出：NaCl环境中，青蓝2号叶绿素含量和类胡萝卜素下降幅度大于丰花5号和伏早1号，光合作用受损严重，从而使NaCl耐受能力下降。酶保护系统实验得出：丰花5号根系中SOD活性和CAT活性明显大于伏早1号和青蓝2号，对NaCl耐受程度最高，伏早1号其次。MDA含量实验得出：丰花5号MDA含量最少，生物膜氧化程度最低，对NaCl耐受程度最大，伏早1号其次。在5种NaCl溶液浓度下,品种不一样的耐盐性花生生物指标不同，高耐盐性品种花生在生物量、光合作用、膜保护系统和抗膜脂氧化方面均表现出较高的耐盐性，因此，可得出结论：丰花5号为高度耐盐型品种，伏早1号为耐盐型品种，青蓝2号为盐敏感型品种。参考文献SharmaM,GuptaSK,MondalAK.Productionandtradeofmajorworldoilcrops.In:GuptaSeds.TechnologicalInnovationsinMajorWorldOilCrops,Volume1:Breeding.NewYork:SpringerNewYork,2012.pp1–15.[2]Salwa，HammadAR,ShabanKhA，etal.Studiesonsalinitytoleranceoftwopeanutcultivarsinrelationtogrowth，leafwatercontent，somechemicalaspectsandyield[J].JournalofAppliedSciencesResearch，2010，6(10)：1517-1526.[3]慈敦伟，戴良香，宋文武，等.花生萌发至苗期耐盐胁迫的基因型差异[J].植物生态学报，2013,37（11）：1018-1027.[4]张会慧，龙静泓，王均睿，等.不同种类盐胁迫对高粱幼苗生长及叶片光合机构功能的影响[J].生态学杂志，2019,28（1）：161-172[5]薛吉全，任建宏，马国胜，等.玉米不同生育期水分胁迫条件下脯氨酸变化关系[J].西安联合大学学报，2000（02）：21-25.[6]候林琳，张佳蕾，郭峰，等.盐胁迫下外源Ca2+对花生植株性状的影响[J].山东农业科学，2015，47（10）：25-28.[7]顾闽峰，于利，王乃顶，等.盐胁迫对不同甘蓝品种发芽率及幼苗生长的影响[J].江苏农业科学，2017，45（01）：114-117.[8]王汐妍，裘波音，刘玉姣，等.盐胁迫对不同耐盐性棉花幼苗生长与生理及无机离子器官分布的影响[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2017，43（03）：273-280.[9