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摘要：以菜用大豆品种绿领95-1为试材，研究外源亚精胺（Spd）对NaCl胁迫下菜用大豆植株不同时期叶片多胺含量、膜脂过氧化、渗透调节物质含量等的影响。结果表明，外施Spd显著提高NaCl胁迫下菜用大豆叶片中的游离态腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）含量；NaCl胁迫下外施Spd的菜用大豆植株叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均显著高于对照植株， O-2· 产生速率及丙二醛（MDA）含量显著低于对照，植株膜脂过氧化轻于对照；外施Spd植株叶片可溶性糖、可溶性蛋白质含量均显著高于对照。因此，亚精胺在提高菜用大豆耐盐性方面具有重要作用。
关键词：亚精胺；NaCl胁迫；膜脂过氧化；渗透调节物质；菜用大豆
中图分类号： S643.701文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0114-03
收稿日期：2013-05-08
基金项目：中央高校基本科研业务费、南京农业大学青年科技创新基金（编号：KJ2010007）。
作者简介：杨立飞（1980—），男，山东聊城人，副教授，从事蔬菜栽培生理与生物技术研究。E-mail：lfy@njau.edu.cn。
通信作者：朱月林，教授，博士生导师，从事蔬菜生理与生物技术研究。 E-mail：ylzhu@njau.edu.cn。土壤鹽渍化是一个世界性的资源环境和生态问题[1-2]，全世界每年因盐碱造成的经济损失高达数百亿美元。据统计，全世界约有9×108 hm2土地有不同程度的盐渍化，占耕地面积的20%[3]，我国有1.0×107 hm2 盐碱地，占耕地面积的6.2%。近年来，随着我国人口的增加及工业化程度的快速提高，可耕地面积急剧下降，另外，由于不合理的施肥和灌溉措施造成的良田次生盐渍化也正在快速蔓延。
菜用大豆是我国的重要大田作物，是当今世界上重要的植物蛋白质来源之一，对盐分中度敏感，耐盐性差，在盐胁迫条件下造成花荚败育，落花、落荚率可达70%～90%，甚至导致绝收，严重影响其产量与品质，这阻碍了我国菜用大豆生产的可持续发展。多胺（PA）是植物中广泛存在的一种小分子脂肪胺。植物细胞中主要多胺有亚精胺（Spd）、精胺（Spm）和游离态腐胺（Put）[4]。目前，普遍认为PAs在植物生长发育中有重要作用，而且能够抵抗胁迫逆境[5]，在盐胁迫下PAs含量会增加，这在单子叶和双子叶植物中均有报道，如水稻和番茄耐盐栽培品种与盐敏感品种相比，在盐胁迫下Spd和Spm的含量增加[6]。然而，盐胁迫下外施Spd对菜用大豆植株不同时期叶片多胺含量、膜脂过氧化、渗透调节物质含量等的影响还鲜见报道。因此，本研究以菜用大豆为试材，测定外源Spd对盐胁迫下植株体内多胺含量的影响及膜脂过氧化、渗透调节物质含量的变化，分析菜用大豆叶中游离Spd的作用，以探究盐胁迫下Spd在菜用大豆耐盐性中的作用。
1材料和方法
1.1材料
菜用大豆栽培品种为绿领95-1，由南京绿领种子公司生产，相对耐盐，表面消毒剂处理后，播种在60 cm×45 cm×45 cm 营养钵中，基质为蛭石，每盆3株，使用Hoaglands营养液。试验于2011年9月至11月在南京农业大学温室中进行，昼/夜平均温度为33 ℃/20 ℃，相对湿度65%～70%，每3 d浇1次Hoaglands营养液150 mL。
1.2方法
1.2.1试验处理当幼苗展开第8～9片真叶时，用含 100 mmol/L NaCl营养液处理，处理如下：（a）对照组：Hoaglands营养液（CK）；（b）Hoaglands营养液+100 mmol/L NaCl（N1）；（c）Spd处理：N1+0.1 mmol/L Spd（N2）。叶面喷施0.1 mmol/L Spd，辅以0.01%（体积分数）吐温20作为洗涤剂，对照组叶喷0.01%（体积分数）吐温20。随机区组，3次重复。
1.2.2测定项目及方法NaCl处理后每3 d，取自上向下数第4片完全展开叶，按高洪波等方法[7]用日本产Shimadzu LC-10AT 型高效液相色谱仪测定1次多胺含量，层析柱为反向C18柱（150 mm×4.6 mm），64%甲醇为流动相，流速为0.5 mL/min，柱温为25 ℃，Shimadzu SPD-10A检测器波长为254 nm，进样为10 μL。腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）标样购自美国Sigma公司，以Put、Spd、Spm作标准曲线，进行样品Put、Spd、Spm含量的定量分析。NaCl处理后每3 d，取自上向下数第4片完全展开叶测定生理指标，共测定5次。每处理5株分别取样，3次重复，测定时各样品重复测定3次。氮蓝四唑（NBT）光还原法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性；愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性；过氧化氢酶（CAT）活性按Cakmak等方法[8]测定；抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定按照Nakano等方法[9]； O-2· 产生速率的测定参照王爱国等的方法[10]；丙二醛（MDA）含量用硫代巴比妥酸法（TBA）测定；可溶性糖含量用苯酚-硫酸方法测定；可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝 G-250 法测定。
1.3统计分析
用SAS软件进行单因素方差分析，并用Duncans新复极差法进行多重比较。
2结果与分析
2.1外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片游离态多胺含量的影响
由表1可知，在游离态腐胺含量方面，NaCl胁迫后9 d，处理植株（N1）与对照植株（CK）无差异，其余测定时期均显著低于CK；外施Spd处理植株（N2）在3、6、9 d与CK有显著性差异，其余测定时期与CK差异不显著；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。在游离态亚精胺含量方面，N1、N2在整个测定期间均显著高于CK；N2与N1相比，N2在整个测定期间均显著高于N1。在游离态精胺含量方面，N1在胁迫后3 d与CK无显著差异外，其余测定时期均显著高于CK；N2在整个测定期间均显著高于CK和N1。在多胺总量方面，N1在胁迫后9、12、15 d显著高于CK；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。
2.2外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片保护酶活性的影响
由表2可知，在SOD活性方面，NaCl胁迫后3 d，N1显著高于CK，其余测定时期两者差异不显著；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1，这说明盐胁迫早期对菜用大豆植株SOD活性影响较大，随着胁迫时期的延长，外施Spd提高SOD活性的效果更突出。在POD活性方面，N1在整个测定时期均显著低于CK；N2在胁迫后3 d和6 d显著低于CK，其余测定时期两者无显著差异；N2除胁迫后3 d外，其余测定期间均显著高于N1。在CAT方面，N1除了胁迫后3 d与CK无显著差异外，其余测定时期均显著高于CK；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。在APX活性方面，N1除了胁迫后9 d显著高于CK外，其余测定时期两者无显著差异；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。上述变化表明，盐胁迫下外源喷施Spd的菜用大豆植株酶活性较高，具有较稳定的活性氧清除系统，耐盐性较强。
2.3外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片 O-2· 产生速率和MDA含量的影响
由表3可知，在NaCl胁迫下，N1的 O-2· 产生速率在整表1外源喷施Spd对NaCl胁迫下不同时期菜用大豆植株叶片多胺含量的影响
关键词：亚精胺；NaCl胁迫；膜脂过氧化；渗透调节物质；菜用大豆
中图分类号： S643.701文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0114-03
收稿日期：2013-05-08
基金项目：中央高校基本科研业务费、南京农业大学青年科技创新基金（编号：KJ2010007）。
作者简介：杨立飞（1980—），男，山东聊城人，副教授，从事蔬菜栽培生理与生物技术研究。E-mail：lfy@njau.edu.cn。
通信作者：朱月林，教授，博士生导师，从事蔬菜生理与生物技术研究。 E-mail：ylzhu@njau.edu.cn。土壤鹽渍化是一个世界性的资源环境和生态问题[1-2]，全世界每年因盐碱造成的经济损失高达数百亿美元。据统计，全世界约有9×108 hm2土地有不同程度的盐渍化，占耕地面积的20%[3]，我国有1.0×107 hm2 盐碱地，占耕地面积的6.2%。近年来，随着我国人口的增加及工业化程度的快速提高，可耕地面积急剧下降，另外，由于不合理的施肥和灌溉措施造成的良田次生盐渍化也正在快速蔓延。
菜用大豆是我国的重要大田作物，是当今世界上重要的植物蛋白质来源之一，对盐分中度敏感，耐盐性差，在盐胁迫条件下造成花荚败育，落花、落荚率可达70%～90%，甚至导致绝收，严重影响其产量与品质，这阻碍了我国菜用大豆生产的可持续发展。多胺（PA）是植物中广泛存在的一种小分子脂肪胺。植物细胞中主要多胺有亚精胺（Spd）、精胺（Spm）和游离态腐胺（Put）[4]。目前，普遍认为PAs在植物生长发育中有重要作用，而且能够抵抗胁迫逆境[5]，在盐胁迫下PAs含量会增加，这在单子叶和双子叶植物中均有报道，如水稻和番茄耐盐栽培品种与盐敏感品种相比，在盐胁迫下Spd和Spm的含量增加[6]。然而，盐胁迫下外施Spd对菜用大豆植株不同时期叶片多胺含量、膜脂过氧化、渗透调节物质含量等的影响还鲜见报道。因此，本研究以菜用大豆为试材，测定外源Spd对盐胁迫下植株体内多胺含量的影响及膜脂过氧化、渗透调节物质含量的变化，分析菜用大豆叶中游离Spd的作用，以探究盐胁迫下Spd在菜用大豆耐盐性中的作用。
1材料和方法
1.1材料
菜用大豆栽培品种为绿领95-1，由南京绿领种子公司生产，相对耐盐，表面消毒剂处理后，播种在60 cm×45 cm×45 cm 营养钵中，基质为蛭石，每盆3株，使用Hoaglands营养液。试验于2011年9月至11月在南京农业大学温室中进行，昼/夜平均温度为33 ℃/20 ℃，相对湿度65%～70%，每3 d浇1次Hoaglands营养液150 mL。
1.2方法
1.2.1试验处理当幼苗展开第8～9片真叶时，用含 100 mmol/L NaCl营养液处理，处理如下：（a）对照组：Hoaglands营养液（CK）；（b）Hoaglands营养液+100 mmol/L NaCl（N1）；（c）Spd处理：N1+0.1 mmol/L Spd（N2）。叶面喷施0.1 mmol/L Spd，辅以0.01%（体积分数）吐温20作为洗涤剂，对照组叶喷0.01%（体积分数）吐温20。随机区组，3次重复。
1.2.2测定项目及方法NaCl处理后每3 d，取自上向下数第4片完全展开叶，按高洪波等方法[7]用日本产Shimadzu LC-10AT 型高效液相色谱仪测定1次多胺含量，层析柱为反向C18柱（150 mm×4.6 mm），64%甲醇为流动相，流速为0.5 mL/min，柱温为25 ℃，Shimadzu SPD-10A检测器波长为254 nm，进样为10 μL。腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）标样购自美国Sigma公司，以Put、Spd、Spm作标准曲线，进行样品Put、Spd、Spm含量的定量分析。NaCl处理后每3 d，取自上向下数第4片完全展开叶测定生理指标，共测定5次。每处理5株分别取样，3次重复，测定时各样品重复测定3次。氮蓝四唑（NBT）光还原法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性；愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性；过氧化氢酶（CAT）活性按Cakmak等方法[8]测定；抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定按照Nakano等方法[9]； O-2· 产生速率的测定参照王爱国等的方法[10]；丙二醛（MDA）含量用硫代巴比妥酸法（TBA）测定；可溶性糖含量用苯酚-硫酸方法测定；可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝 G-250 法测定。
1.3统计分析
用SAS软件进行单因素方差分析，并用Duncans新复极差法进行多重比较。
2结果与分析
2.1外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片游离态多胺含量的影响
由表1可知，在游离态腐胺含量方面，NaCl胁迫后9 d，处理植株（N1）与对照植株（CK）无差异，其余测定时期均显著低于CK；外施Spd处理植株（N2）在3、6、9 d与CK有显著性差异，其余测定时期与CK差异不显著；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。在游离态亚精胺含量方面，N1、N2在整个测定期间均显著高于CK；N2与N1相比，N2在整个测定期间均显著高于N1。在游离态精胺含量方面，N1在胁迫后3 d与CK无显著差异外，其余测定时期均显著高于CK；N2在整个测定期间均显著高于CK和N1。在多胺总量方面，N1在胁迫后9、12、15 d显著高于CK；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。
2.2外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片保护酶活性的影响
由表2可知，在SOD活性方面，NaCl胁迫后3 d，N1显著高于CK，其余测定时期两者差异不显著；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1，这说明盐胁迫早期对菜用大豆植株SOD活性影响较大，随着胁迫时期的延长，外施Spd提高SOD活性的效果更突出。在POD活性方面，N1在整个测定时期均显著低于CK；N2在胁迫后3 d和6 d显著低于CK，其余测定时期两者无显著差异；N2除胁迫后3 d外，其余测定期间均显著高于N1。在CAT方面，N1除了胁迫后3 d与CK无显著差异外，其余测定时期均显著高于CK；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。在APX活性方面，N1除了胁迫后9 d显著高于CK外，其余测定时期两者无显著差异；N2在整个测定时期均显著高于CK；N2除了胁迫后3 d与N1无显著差异外，其余测定时期均显著高于N1。上述变化表明，盐胁迫下外源喷施Spd的菜用大豆植株酶活性较高，具有较稳定的活性氧清除系统，耐盐性较强。
2.3外源喷施Spd对NaCl胁迫下菜用大豆叶片 O-2· 产生速率和MDA含量的影响
由表3可知，在NaCl胁迫下，N1的 O-2· 产生速率在整表1外源喷施Spd对NaCl胁迫下不同时期菜用大豆植株叶片多胺含量的影响