聚乙二醇-6000对山白兰苗木生理特性的影响

北方园艺2012(24):7~79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2,於艳萍,刘昆成1,谢安德l,潘启龙,王凌晖(1.广西大学林学院,广西南宁530005;2.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,采用盆栽土培法以不冋浓度PFG6000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PFG6000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:1001-009(2012)24-0077-03山白兰( Paramichelia baillonii).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2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早盐碱和冷害3种胁追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,干早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PG600以水溶液的形式浇到基质中,浓等3、曾小平等对木兰科植物在水分胁迫方面进行度为:0K)、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1a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2.1渗透胁迫对山白兰苗木丙二醛(MDA)含量的影响第一作者简介:蒋林(1970),男,硕士,工程师,现主要从事林业生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,教役,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6。由图培及森林培育研究工作。E-mail:wanglinghui97@163.com1可知,随着PEG6000浓度的增加,山白兰MDA含量基金项目:广西林业厅科学基金资助项目(桂林科字[200第22越来越高。在浓度5%时,MDA含量为CK的1.13倍;在浓度20%时,为CK的299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 twelvevarieties were different among each other. The seed protein of twelve varieticL1,,me protelbut there existed some specific bands could clearly reflect the differences中国煤化工possibility toinvestigate the genetic relationship between the different varieties were proyCNMHGKey words: Gazania rigens L; seed; physiological indicators; SDS-PAGE77园林花卉·植物北方园艺2012:7~7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PEG6000渗透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PEG60渗透胁追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%205020%浓度胁迫的结果相比差异极显著。600050001000图1不同浓度PEG6000对叶片丙二醛含量的影响Fig. 1 Effects of different concentrations of PEG-6000 onPEG6000浓度%ADA content of leaves图3不同浓度PEG6000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(SD活Fig. 3 Effects of different concentrations of PEG-6000 or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。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PEG6浓度为5%10%的胁迫时,D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89U·g1·h,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PEG600浓度的增加,超氧化物歧到最小值,为18283g/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PEG600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60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%浓度胁迫的差异不显著,与10%15%浓度胁迫的差异极显著图2不同浓度PFG6000对叶片SOD活性的影Fig. 2 Effects of different concentrations of PEG-6000 on2.3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PFG600对叶片可溶性蛋白质含量的影响影响Fig. 4 Effects of different concentrations of PEG600 on过氧化物酶(PD)广泛分布于植物组织,是细胞内oluble 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25渗透中国煤化工氮酸的影响代谢过程中产生的HO。由图3可知,随着PEXG600游离成分之一,以游离浓度的增加,P(D的活性呈先上升后下降的变化趋势。状态广泛CNMHF,已是坐酸中最为有效的滲在10%浓度达到最大值,为6150.00U·g1·mn透调节物质,脯氨酸含量增加,有利于细胞膨压的维持,数据北方园艺2012(21):71~79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PEG6000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37268gg/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旱性指标。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,CK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%)时可溶性蛋白质能多600起到一定的渗透调节作用。山白兰幼苗遭受胁迫时游离脯氨酸和可溶性蛋白质共同调节细胞渗透压以抵抗苗木缺水,使山白兰适应一定程度的干旱,与杨絮茹10如500王蔚等13在大花萱草、芦苇上的研究结果基本一致。000参考文献[1]龙素珍山桂花种子育苗技术[J.云南林业,1986(5):210[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):6063图5不同浓度PEG6000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[J热带亚热带植物学报2004,12(3):207212.roline content of leaves[4]曾小平,赵平,蔡锡安,等.不同土壤水分条件下焕镛木幼苗的生理3结论与讨论生态特性[生态学杂志,2004,23(2):2631[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(自然科学版),195,01):37透性会增大0,脂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,该试验国沙漠20.2332[7]周瑞莲张承烈,金巨和水分胁迫下紫花苜蓿叶片含水量、质膜透中MDA的含量随着渗透胁迫浓度的上升而上升,表明性、9 OD, CAT活性变化与抗旱性关系研究门中国草地92202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,细跑受损越严重,这与化作用门植物生理学报,199,23(4):347352杨絮茹的研究一致0[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般情况下,脂质过氧化作用发生时,植物体会通2002:402过调节保护酶系统(SOD、POD、CAT)活性等方式,形成[1o]杨絮茹.水分胁迫对大花萱草品种生理特性的影响及钙的缓解作用D哈尔滨:东北林业大学,2009定的防护和保护机制,降低活性氧自由基的伤害。该[1]刘娥娥汪沛洪,郭振飞植物的干早诱导蛋白[]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2001,37(2):155160体内的SOD、POD活性呈现出先增大后减小的变化规12]王建华,刘鸿先徐同超氧物歧化酶(SD)在植物逆境和衰老生理律,但是整体髙于对照,并且其峰值都是在渗透胁迫浓中的作用[]植物生理学通讯,1989(1):17[l3]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,胁追的响应(生长及渗透调节物质的变化)[西北植物学报,203,23在较低渗透胁迫浓度时就能提升SOD、POD等保护性酶(1)15Effect of PEG6000 on Physiological Characteristics of Michelia alba SeedlingsJIANG Lin", YU Yanrping', LIU Kunrcheng', XIE Ande, PAN Qi-long, WANG Ling-hui'(l College of Forestry, Guangxi University, Nanning, Guangxi 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 ofdifferent concentrations of PEG-6000 aqueous solution on physiological characteristics of Michelia alba seedlings werestudied, The results showed that with the increasing of concentrations of中国煤化工m, MDA contentincreased, sOd and POD content increased first and then decreased but overCNMHGline had shown arising trend. The soluble protein content decreased firstly and then increased.Key words: garden plants; Michelia alba PEG-6000; physiological and biochemical index79