聚乙二醇-6000对山白兰苗木生理特性的影响

北方园艺012(24):779植物·园林花卉·聚乙二醇-6000对山白兰苗木生理特性的影响蒋林12,於艳萍,刘昆成1,谢安德,潘启龙,王凌晖(1.广西大学林学院,广西南宁5300052广西国有六万林场,广西玉林537000)摘要:选择1a生山白兰苗木为试验材料,用盆栽土培法以不同浓度PEG6000水溶液对山白兰进行处理,研究PEG6000对山白兰幼苗生理特性的影响。结果表明:随着PEG-6000浓度的增大,MDA含量增加,SOD和POD都呈现先升后降的变化趋势,游离脯氨酸一直呈上升的变化趋势,可溶性蛋白质呈先升后降再上升的变化趋势。关键词:园林植物;山白兰;PEG6000;生理生化指标中图分类号:S792文献标识码:A文章编号:1001-000(20124-0077-03山白兰( Paramichelia bailloni)为木兰科合果木属1材料与方法高大乔木,其树冠优美、树叶浓绿、花朵大具香气等,是1.1试验材料理想的观赏绿化树种,是热带、亚热带珍贵速生用材试验材料为广西国营高峰林场优良苗木山白兰,选树种之一。其天然生长于云南热带、亚热带雨林中,由择长势良好、无病虫害、健壮均匀的苗木,2010年3月22于过去乱砍滥伐严重,目前已处于濒危状态,为我国重日移至广西大学林学院苗圃试验地(试验地为室外搭建点保护的稀有珍贵树种之一。在植物生理上细胞失水的塑料遮雨薄膜棚,同时在试验地外侧加盖挡水设备,造成渗透胁迫,这是干旱、盐碱和冷害3种胁迫引起的减小外界环境对试验的影响),并栽植于口径为20cm,共同结果。而在全球农林业中,干旱目前是最主要的胁深18cm的塑料花盆中,每盆栽植1株。盆内的生长基迫,其损失量估计超过其它逆境造成损失的总和。因此质为园土和细沙,按照3:1的比例均匀混合。对山白兰进行渗透胁迫研究具有重大意义。以往有关1.2试验方法山白兰研究的报道中,郭文福等2对山白兰苗木移植密试验选用PEG6000溶液模拟干旱胁迫,采用盆栽度、遗传育种和生理生长等方面进行了研究,蔡锡安土培法,将PEG-6000以水溶液的形式浇到基质中5,浓等3、曾小平等4对木兰科植物在水分胁迫方面进行度为:0(CK)、5%、10%、15%、20%,对山白兰的苗期抗了研究,但对山白兰的干旱胁迫方面却鲜见报道。该旱性进行鉴定和比较。上盆1个月后进行渗透胁迫处理试验以a生山白兰苗木为试材,采用盆栽土培法以不每隔7d浇灌1次PEG6000溶液,每次每盆200mL,共进同浓度聚乙二醇(PEG-6000)水溶液对山白兰进行处行3次。盆栽试验期间进行统一的常规苗木管理。理,研究PEG6000对山白兰幼苗生理特性的影响。2结果与分析第一作者简介:蒋林(1970-),男,硕士,工程师,现主要从事林业生2.1渗透胁迫对山白兰苗木丙二醛(MDA)含量的影响产和科研管理工作丙二醛(MDA)作为脂质过氧化作用的主要产物之责任作者:王凌晖(1965-),男,博士,教授,现主要从事园林植物栽,其含量的多少可以代表膜损伤程度的大小。由图培及森林培育研究工作。e-mail: wanglinghui997@163.com1可知,随着PEG6000浓度的增加,山白兰MDA含量基金项目:广西林业厅科学基全资助项目(桂林科200]第22越来越高。在浓度5%时,MDA含量为CK的1.13倍;号)在浓度20%时,为CK的2.99倍。这表明PEG渗透胁收稿日期:2012-08-27迫浓度越高,山白兰脂质过氧化作用越强,导致丙二 some black, brown or white eye spots at the base of the ray flowers. The seed appearance of the morphological of twelve varieties were different among each other The seed protein of twelve varieties were with roughly the same protein bands, but there existed some specific bands could clearly reflect the differences between individuals. That a possibility to investigate the genetic relationship between the different varieties were provided. Key words: Gazania rigens L. ;seed;physiological indicators; SDS-PAGE·园林花卉·植物北方园艺2012(24):77~79醛含量增加,对膜的损伤程度越大。方差分析结果表为CK的1.33倍。在整个渗透胁迫中POD的含量都大明,不同浓度PEG600胁迫对山白兰丙二醛含量于CK。说明山白兰产生较多POD来抵抗渗透胁迫,以的影响差异极显著(P<0.01)。多重比较结果表明,CK维持山白兰的正常生理过程。方差分析结果表明,不同与5%、10%浓度胁迫的差异不显著,与15%、20%浓度浓度PEG6000渗胁迫对山白兰过氧化物酶活性的影胁迫的差异极显著。响差异极显著(P<0.01)。多重比较结果表明,CK与5%浓度胁迫的结果相比差异不显著,与10%、15%252020%浓度胁迫的结果相比差异极显著。1510700060005040000CK)51015203000PE-6000浓度%20001000山图1不同浓度PEG6000对叶片丙二醛含量的影响0CK)5101520 Fig. Effects of different concentrations of PEG-6000 onP6000浓度 MDA content of leaves图3不同浓度PE6000对叶片POD活性的影响2.2渗透胁迫对山白兰苗木超氧化物歧化酶(od)活Fig. Effects of different concentrations of PEG-600on性的影响 POD activity of leavesSOD是植物处于逆境中最主要的一种抗氧化酶它2.4渗透胁迫对山白兰苗木可溶性蛋白质含量的影响能及时清除自由基和活性氧,提高植物组织的抗氧化能可溶性蛋白质是细胞内的渗透调节物质之一,当植力其活性的大小与植物体的抗性是密切相关刀。由图2物受到干旱胁迫时,可以通过提高可溶性蛋白的浓度来可知,当PEG600浓度为5%10%的胁迫时,SOD活性迅保护细胞免受伤害,维持正常的生理代谢。由图4可速上升,在10%浓度时达到最高值,为80.9·g1h-1,知,山白兰幼苗叶片中细胞内的可溶性蛋白质在渗透胁是CK的1.64倍;在浓度15%、20%时,SOD的活性呈迫下,会随着渗透胁迫浓度的增加而呈现先增大后减小下降趋势,在整个渗透胁迫中SOD的含量都大于CK。再增大的趋势。在浓度为15%时,可溶性蛋白质含量达方差分析表明,随着PEG6000浓度的增加,超氧化物歧到最小值,为182.83g/g,是CK的0.70倍。随着化酶活性之间的差异明显(P<0.05)。多重比较结果表PEG6000浓度的增高,水解酶活性逐渐减弱,使可溶性明CK与10%浓度胁迫结果相比差异显著;与5%、蛋白质含量减少方差分析结果表明,不同浓度PEG15%、20%浓度胁迫的结果相比差异不显著。6000渗透胁迫对山白兰可溶性蛋白质含量的影响差异极显著(P<0.01)。多重比较结果表明,CK与5%、20%10080浓度胁迫的差异不显著,与10%、15%浓度胁迫的差异60极显著。4032030002500CK)510150200PEG-6000浓度%15100图2不同浓度PEG6000对叶片SOD活性的影响海50 Fig. 2 Effects of different concentrations of PEG-6000 on oL0CK)5101520 SOD activity of leavesPEG-6000浓度/%2.3渗透胁迫对山白兰苗木过氧化物酶(POD)活性的图4不同浓度PG6000对片可溶性蛋白质含量的影响影响 Fig.4 Effects of different concentrations of PEG-600 on过氧化物酶(POD)广泛分布于植物组织,是细胞内 soluble protein content of leaves有毒物质重要清除剂之一。POD主要任务是清除叶绿体2.5渗透胁迫对山白兰苗木游离脯氨酸的影响代谢过程中产生的H2O28由图3可知,随着PEG-6000游离脯氨酸是植物蛋白质的组成成分之一,以游离浓度的增加,POD的活性呈先上升后下降的变化趋势。状态广泛存在于植物体内,它是氨基酸中最为有效的渗在10%浓度达到最大值,为6150.00u·g1·mn-1,透调节物质,脯氨酸含量增加,有利于细胞膨压的维持北方园艺20124):777植物·园林花卉同时使得保护酶和膜系统免受伤害,从而增强植物的抗活性,以便维持其体内的生理代谢平衡,同时也表明山逆性由图5可知,随着PEG-6000浓度的增加脯氨白兰幼苗对渗透胁迫具有一定的抗性。酸含量呈上升状态,CK为372.68μg/gFW,当胁迫浓度游离脯氨酸和可溶性蛋白质与植物的抗逆性有着为20%时达到最高值,为457.28g/gFW,与CK相比密切关系,是植物体内重要的渗透调节物质,其积累大上升了84.60g/gFW。方差分析结果表明,不同浓度小可以作为植物抗早性指标。该试验中,随着渗透胁迫PEG6000渗透胁迫对山白兰游离脯氨酸含量的影响差浓度的上升,其游离脯氨酸含量一直呈现出上升趋势,异极显著(P<0.01)。多重比较结果表明,C与20%浓表明在整个胁迫过程中,游离脯氨酸一直发挥着渗透调度胁迫的差异极显著;与5%、10%、15%浓度胁迫的差节作用。可溶性蛋白质表现出先增大后减小的变化趋异不显著。势,说明在低浓度(浓度不超过5%)时可溶性蛋白质能600起到一定的渗透调节作用。山白兰幼苗遭受胁迫时游500离脯氨酸和可溶性蛋白质共同调节细胞渗透压以抵抗400苗木缺水,使山白兰适应一定程度的干旱,与杨絮茹10、30020王蔚等3在大花萱草、芦苇上的研究结果基本一致。10参考文献00(CK)5101520龙素珍山桂花种子育苗技术门云南业2PE6000浓度%[2]郭文福.热带树种山白兰人工幼林的生长规律[J]林业科学研究1997,10(1):60-63.图5不同浓度PE6000对叶片游离脯氨酸含量的影响[3]蔡锡安,孙谷畴,赵平,等土壤水分对单性木兰幼苗光合特性的影 Fig.5 Effects of different concentrations of PEG-6000 on响[]热带亚热带植物学报,2004,12(3):207-212. proline content of leaves4]曾小平,赵平,蔡锡安,等不同土壤水分条件下焕木幼苗的生理3结论与讨论生态特性[生态学杂志,2004,23(2):26-31.[5]陈京,周启贵,张启堂PEG处理对甘薯叶片渗透调节物质的影响当植物受到逆境胁迫时细胞膜会首先受到伤害,其.西南师范大学学报(自然科版)150)37-7透性会增大,指质过氧化作用将增强,MDA含量的[6]龚吉蕊,张立新,赵爱芬,等油蒿抗旱生理生化特性研究初报中高低是脂质过氧化作用水平高低的直接反应2,该试验227392中MDA的含量随着渗透胁迫浓度的上升而上升,表明[7]周瑞莲,张承烈,金巨和水分胁迫下紫花苜蓿叶片含水量、质膜透性、SOD、CAT活性变化与抗旱性关系研究]中国草地1991(2):20-24了渗透胁迫浓度越高,质膜相对透性和MDA含量增加[8]蒋明义,郭邵川,张学明氧化胁迫下稻苗体内积累的脯氨酸的抗氧越多,脂质过氧化作用水平越高,细胞受损越严重,这与化作用]植物生理学报1972(4)347-352杨絮茹的研究一致。9]李合生,孟庆伟,夏凯现代植物生理学[M]北京:高等教育出版社,一般情况下,脂质过氧化作用发生时,植物体会通22002:402过调节保护酶系统(SOD、POD、CAT)活性等方式,形成[D]哈尔滨:东北业2009一定的防护和保护机制,降低活性氧自由基的伤害。该[11]刘娥娥,汪沛洪,郭振飞植物的干旱诱导蛋白口]植物生理学通讯试验结果表明随着渗透胁迫浓度的增大,山白兰幼苗2001,2)15-160体内的SOD、POD活性呈现出先增大后减小的变化规[12]王建华,刘湾先,徐同超氧物歧酶(SOD)在植物逆境和衰老生理律,但是整体高于对照,并且其峰值都是在渗透胁迫浓中的作用植物生理学通18(1[13]王蔚,崔素霞,杨国仁,等两种生态型芦苇胚性悬浮培养物对渗透度10%时出现,说明山白兰幼苗对渗透胁迫比较敏感,感,胁迫的响应(生长及渗透调节物质的变化]北植物200323在较低渗透胁迫浓度时就能提升SOD、POD等保护性酶()1-5 Effect of PEG--6000 on Physiological Characteristi of Michelia alba Seedlings JIANG Lin-2, YU Yan-ping', LIU Kun-cheng'. XIE Ande', PAN Q-long' WANG Ling hui' (1. College of Forestry, Guangxi University, NanningGuangxi 530005; 2. National Liuwan Forest Farm of Guangxi, Yulin, Guangxi 537000) Abstract: Taking one-year-old Michelia alba seedlings as test materials, pot experiment was conducted, the effects of different concentrations of PEG-6000 aqueous solution on physiological characteristics of Michelia alba seedlings were studied. The results showed that with the increasing of concentrations of PEG-6000 aqueous solution, MDA content increased, SOD and POD content increased first and then decreased, but overall than the control. Free proline had shown a rising trend. The soluble protein content decreased firstly and then increased. Key words: garden plants; Michelia alba;peg-6000; physiological and biochemical index7