KNO₃对NaCl胁迫下苹果砧木T337幼苗生理特性的影响

Effects of KNO₃ on physiological characteristics of T337 seedlings under NaCl stress

摘要

目的 研究100 mmol/L NaCl胁迫下不同浓度KNO₃对T337幼苗生理特性的影响。 方法 以盆栽2年生苹果砧木T337为试验材料，本试验设置6个处理，即CK₁（浇灌清水）、盐胁迫（CK₂）以及盐胁迫+喷施4种浓度KNO₃ ［0.1（T₁）、0.2（T₂）、0.3 （T₃）、0.4 mg/L（T₄）］，测定各处理叶片的叶绿素含量、光合荧光参数、抗氧化酶活性及渗透调节物质的含量，并利用主成分分析对其进行综合评价。 结果 随盐胁迫（CK₂）时间的延长，T337叶片光合色素（Chl a、Chlb、 Chla/b、 Chla+b），气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、净光合速率（P_n）、PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、光化学淬灭系数（qP）含量均呈逐渐下降的趋势，非光化学淬灭系数（qN）、初始荧光（F_o）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）均呈上升趋势，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）呈先升后降的趋势。与CK₁相比，盐胁迫+外源KNO₃（T₁-T₄）处理后T337幼苗叶片各指标均呈现不同幅度变化，且存在明显的浓度效应，并以T₃（0.3 mg/L KNO₃）处理叶片叶绿素含量、G_s、T_r、P_n、F_v/F_m、qP降幅最小，C_i、REC、MDA、qN、F_o升幅最小，Pro及SOD、POD、CAT升幅最大。综合评价表明，各处理对T337幼苗特性的效应依次为：CK₁>T₃> T₁ > T₂ > T₄>CK₂。 结论 综上，施用适宜浓度外源KNO₃可有效改善盐胁迫下T337幼苗光合能力，显著提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，降低细胞膜透性，从而达到缓解盐胁迫的作用，且以0.3 mg/L KNO₃处理缓解盐胁迫对T337造成的伤害效果最好。

Abstract

Objective To investigate the effects of different concentrations of KNO₃ on the physiological characteristics of T337 seedlings under 100 mmol/L NaCl stress. Method Using a potted 2-year-old apple rootstock T337，as the test material，six treatments were established in this experiment，namely CK₁ （fresh water irrigation），salt stress （CK₂），and salt stress + spraying with four concentrations of KNO₃ ［0.1 （T₁），0.2 （T₂），0.3 （T₃），and 0.4mg/L（T₄）］，and the chlorophyll content，photosynthetic fluorescence parameters，antioxidant enzyme activities and osmoregulatory substances of the leaves of each treatment were measured and evaluated using the chlorophyll content，photosynthetic fluorescence parameters，antioxidant enzyme activities，and osmoregulatory substances of each treatment were determined and comprehensively evaluated using principal component analysis. Result Photosynthetic pigments （Chl a，Chl b，Chl a/b，Chl a+b） in T337 leaves increased with increasing time under salt stress （CK₂）. Stomatal conductance （G_s），transpiration rate （T_r），net photosynthetic rate （P_n），maximum photochemical efficiency of PS Ⅱ （F_v/F_m），and photochemical quenching coefficient （qP） contents all showed a decreasing trend. Non-photochemical quenching coefficient （qN），initial fluorescence （F_o），intercellular carbon dioxide concentration （C_i），relative conductivity （REC），malondialdehyde （MDA） content，and proline （Pro） showed an increasing trend，while superoxide dismutase （SOD），peroxidase （POD），and catalase （CAT） activities first showed an increasing trend and then a decreasing trend. Compared with CK₁，all indicators of T337 seedlings showed different magnitude of changes after salt stress + exogenous KNO₃ treatment （T₁-T₄），and there were obvious concentration effects，and the chlorophyll content，G_s，T_r，P_n，F_v/F_m，qP decreased the least in T₃ （0.3 mg/L KNO₃）-treated leaves，C_i，REC，MDA，qN，F_o. The comprehensive evaluation showed that the effects of each treatment on the characteristics of T337 seedlings were in the following order： CK₁ >T₃ >T₁>T₂>T₄>CK₂. The best effect was achieved by 0.3 mg/L KNO₃ treatment to alleviate the damage caused by salt stress to T337. Conclusion The application of exogenous KNO₃ at appropriate concentrations can effectively improve the light and ability of T337 seedlings under salt stress，significantly increase the antioxidant enzyme activities and osmoregulatory substances，and reduce cell membrane permeability，thus achieving the effect of alleviating salt stress，and the best effect of 0.3 mg/L KNO₃ treatment to alleviate the damage caused by salt stress on T337.

Graphical abstract

关键词

苹果 / T337 / 盐胁迫 / KNO₃ / 生理特性

Key words

Apple / T337 / salt stress / KNO₃ / physiological characteristics

Author summay

程娇，硕士研究生。E-mail：[e-mail]

盐胁迫对植物的伤害主要表现在Na⁺离子毒害、渗透胁迫及营养失衡等方面，研究表明，盐分浓度超过植物耐盐阈值时，植物会发生萎蔫或枯死现象^［1］。由于不良的施肥及灌溉措施，全世界超过20%的可利用耕地遭受不同程度的盐胁迫^［2］。我国西北黄土高原70%以上的土壤为含NaCl与NaHCO₃高PH石灰质土壤，盐渍化严重^［3］，制约着当地苹果产业的发展^［4］

K⁺在植物体内作为一种重要的酶促剂和调节剂，不仅参与蛋白质合成^［6］、酶激活^［7］等多种代谢过程，还参与光合作用^［8］、气孔调节^［9］等生理过程，同时还作为一种信号分子介导植物对胁迫的适应性，在提高植株光合速率^［10］、促进植株生物量积累^［5］、提高果实品质^［11］等方面具有重要作用。在NaCl造成的盐渍环境中，Na⁺引起质膜的去极化，导致K⁺外流，植物会从高的Na⁺/K⁺比中选择吸收K⁺，以满足生长代谢所需的K⁺量^［12］。研究表明，施用KNO₃可提高植物在逆境胁迫下的抗逆性。Cengiz等^［10］研究表明增施KNO₃有助于甜瓜（Cucumis melo）避免Na⁺毒害，提高细胞膜的稳定性，从而增强其耐盐性；Ajmi等^［8］研究KNO₃可以通过调节气孔导度、控制胞间CO₂浓度和相对含水量，维持细胞正常膨压和水分平衡，从而提高橄榄（olive plants）的耐盐性；在Yan等^［13］研究中，施用KNO₃可减轻NaCl对白菜种子萌发的抑制作用。除此以外，KNO₃还可以通过调控植物体内离子平衡^［14-15］、增加渗透物质含量^［16］以及提高相关酶活性^［17-18］来应对非生物胁迫，从而提高植物的抗性。目前，盐胁迫下喷施外源KNO₃多应用在蔬菜^［18］和粮食等作物^［19-20］中，但在苹果等经济林果类中耐盐性鲜见报道。

矮化密植栽培是当今苹果产业发展趋势，T337是目前世界各国应用最成功，最广泛的矮化脱毒砧木，具有育苗简单、结果早、产量高、品质优等特点^［21］，但因西北地区土壤肥水条件较差、土壤含盐量高，导致T337叶片黄化、长势弱。而砧木的选育与应用直接会影响果树整体的生长状况。因此本试验以T337为试材，通过盆栽试验，研究NaCl胁迫下增加适宜浓度KNO₃对其生理特性的影响，为KNO₃在提高果树耐盐性领域的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

盆栽试验于甘肃农业大学苹果实验基地避雨棚内进行。试验以两年生苹果砧木T337为试材。苗子定植于花盆中（高38 cm，上口径25 cm，下口径15 cm），基质配比为蛭石∶珍珠岩∶泥炭 =1∶1∶3，每盆移栽一株，置于避雨棚中统一管理。选用长势一致，健康无虫害苗子进行试验。

1.2 试验处理

每隔3 d于傍晚对T₁、T₂、T₃和T₄处理分别喷施0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L KNO₃，共喷施3次。于最后一次喷施后的第２天每株一次性浇灌500 mL加盐（NaCl）水溶液以进行盐胁迫。此外，为避免盐激反应，盐施加方式采用每天增加50 mmol/L渐增的方式达到预设浓度（100 mmol/L），其他组浇灌等量的清水，达到预设浓度时记为胁迫开始的第一天，CK₁与CK₂为对照。即CK₁（未盐胁迫+清水）、CK₂（盐胁迫+清水）、T₁（盐胁迫+0.1 mg/L KNO₃）、T₂（盐胁迫+0.2 mg/L KNO₃）、T₃（盐胁迫+0.3 mg/L KNO₃）、T₄（盐胁迫+0.4 mg/L KNO₃）。每个处理组设置3个重复，每个处理组需15 株T337幼苗。处理第0（浇盐前）、5、10、15、20天选取植株中上部的功能叶进行各指标测定。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 荧光参数、光合指标及叶绿素含量的测定

1） 叶片气体交换参数测定：采用便携式光合仪（LI-6400，LI-COR，Linco In.NE，USA），设置温度25 ℃，测定系统采用开放式气路，自然光源，光合有效辐射1 200 μmol/（m²·s），于胁迫第0、5、10、15、20天上午9∶00~11∶00，选取生长一致的向阳枝条上的成熟叶片测定其净光合速率（P_n ）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s），重复6次。

2） 叶绿素荧光动力学参数的测定：采用IMAG-ING-PAM叶绿素荧光成像仪测定荧光，与气体交换参数测定时间一致，经30 min暗处理，测定初始荧光（F₀）、参照贾婷婷^［22］的方法，分别计算PSⅡ最大光能转换效率（F_v/F_m）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学淬灭系数（NPQ）等相关参数。

3） 叶片光合色素的测定：分别采集胁迫后第0、5、10、15、20天的叶片，用叶绿素含量采用丙酮-乙醇混合法^［10］测定，并根据其报道的公式计算Chl a、Chl b、Chl a+b，并计算Chl a/b。

1.3.2 生理指标的测定

叶片选择同1.3.1，用于相关指标测定。REC采用电导法^［23］，用电导率仪（DDS-307）测定；采用硫代巴比妥酸显色反应法测定丙二醛（MDA）含量及脯氨酸（Pro）含量^［24］；超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性采用文献^［23］相关方法测定。

1.4 数据处理

用SPSS 软件对相关数据进行显著性检测和主成分分析，采用最小显著法（LSD）检测差异，用Microsoft Excel、Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫下外源KNO₃对T337幼苗叶片表型的影响

盐胁迫处理20 d时，各处理T337幼苗叶片发生不同程度的变化（图1）。CK₁处理叶片长势良好。与CK₁相比，CK₂（单盐胁迫）处理叶片皱缩，发黄最为严重；而不同质量浓度KNO₃处理（T₁~T₄）处理与CK₂相比，T337叶片生长状况明显有所改善，其中T₃处理效果最好。

2.2 盐胁迫下外源KNO₃对T337叶片叶绿素含量的影响

由图2可知，随盐胁迫时间的延长，盐胁迫处理下T337幼苗叶片叶绿素含量（Chl a、Chl b、Chla/b、Chla+b）均呈逐渐降低的趋势，但降幅存在差异。在相同的处理时间下，盐胁迫处理下幼苗的叶绿素含量低于同期CK₁，各KNO₃处理（T₁~T₄）又不同程度的高于单盐胁迫（CK₂）。胁迫至第20天时，与CK₂相比，T₁~T₄处理均提高幼苗叶绿素含量，其中T₁处理下Chl a、Chl b、Chl a/b、Chla+b 分别增加4.90%、4.63%、8.14%、6.90%，T₂处理下分别增加13.40%、8.95%、2.3%、13.38%；T₃处理下分别增加21.91%、13.91%、2.3%、14.30%；T₄处理下分别增加4.48%、8.95%%、10.99%、4.53%。表明外源KNO₃可以促进盐胁迫下叶绿素的合成。

2.3 盐胁迫下外源KNO₃处理对T337叶片光合参数的影响

从图3-A可以看出，随盐胁迫的持续，T337叶片的P_n呈现持续降低的趋势。胁迫至第20天时，各处理P_n降至最低。与CK₁相比，CK₂处理降幅最大，为36.12%；T₃处理降幅最小，为30.49%。

由图3-B可知，随着胁迫的持续，叶片的T_r与P_n呈现相同的趋势。胁迫第5天时，T_r就出现明显的下降，胁迫至第20天时，各KNO₃处理下的T_r降至最低，分别为2.40（T₁）、2.32（T₂）、2.45（T₃）、2.29 mmol/（m²·s）^{（T₄），均高于CK₂ 2.21 mmol/（m2·s），低于CK₁（3.46 mmol/（m2·s）。相较于CK₁，CK₂下降最大，为36.13%，T₃降幅最小，为29.19%。}

与其他光合参数变化不同，在盐胁迫下，随时间的延长，T337叶片C_i呈逐渐上升趋势（图3-C）。胁迫至第5天时，T337叶片的C_i呈现逐渐升高的趋势，各处理增幅不同。胁迫至第20天，T₁~T₄处理下C_i值达到最大值，分别为388（T₁）、390（T₂）、328（T₃）、386 µmol/mol（T₄），低于CK₂（437 µmol/mol），且高于CK₁（258 µmol/mol）。与CK₁相比，依次升高69.38%（CK₂）、50.38%（T₁）、51.16%（T₂）、27.14%（T₃）、49.61%（T₄）；与CK₂相比，依次降低11.21%、10.76%、24.94%、11.67%。说明KNO₃能抑制盐胁迫下C_i的升高。

由图3-D可知，随盐胁迫时间的延长，T337砧木叶片的G_s变化趋势与P_n相同，胁迫期间均呈下降趋势。胁迫至第20天，各处理下的G_s降至最低。与CK₁相比，T₃处理降幅最小，为49.31% 。

2.4 盐胁迫下外源KNO₃对T337叶片荧光特性的影响

如图4-A所示，随胁迫时间的延长，T337叶片F_o逐渐下降。胁迫至第20天时，各处理F_o下降至最低，与CK₁相比，CK₂处理叶片的F_o降幅最大，为34.49%，T₃降幅最小，为29.63%。

由图4-B看出，相较于CK₁，CK₂处理下，T337幼苗叶片F_v/F_m降低，相较于CK₂处理，加入不同浓度KNO₃后使得T337幼苗叶片的F_v/F_m升高。胁迫至第20天时，与CK₂（0.53）相比，T₁~T₄处理下，T337幼苗的F_v/F_m依次提高9.94%（T₁）、10.20%（T₂）、13.22%（T₃）、7.64%（T₄）。

光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（qN）存在此消彼长的相互竞争关系。由图4-C，4-D可以看出，在NaCl处理下，伴随着T337幼苗叶片qP的降低，qN升高。相较于单盐胁迫处理，加入KNO₃均能使qN降低。胁迫至第20天时，相较于CK₁处理，CK₂、T₁、T₂、T₃、T₄处理的qP分别降低37.33%、32.00%、30.17%、24.00%、34.67%。而与CK₂相比，T₁、T₂、T₃、T₄处理下分别增加6.60%、8.70%、13.31%、4.43%。而T₁~T₄处理下qN分别为T₁（0.67），T₂（0.64），T₃（0.63），T₄（0.70），T₃处理达到最低值，相比CK₂，分别降低7.92%（T₁）、12.30%（T₂）、13.34%（T₃）、4.41%（T₄）。

2.5 盐胁迫下外源KNO₃对T337叶片抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

随着盐胁迫时间的延长，T337叶片抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT）均呈先升后降趋势（图5-A、C、D）。胁迫至第20天时，各处理叶片抗氧化酶活性均低于CK₁，以单盐胁迫（CK₂）最低，与CK₁相比，SOD、POD、CAT分别下降21.85%、6.87%、13.88%。此外，T₁~T₄处理叶片抗氧化酶活性较CK₂均有不同程度的上升，与其相比，T₁~T₄处理叶片SOD活性上升30.17%（T₁）、33.73%（T₂）、36.84%（T₃）、32.50%（T₄），T₃升幅最大；叶片POD活性上升3.51%（T₁）、3.31%（T₂）、4.18%（T₃）、1.25%（T₄），T₃升幅最大；叶片CAT活性分别上升6.01%（T₁）、8.63%（T₂）、12.61%（T₃）、2.61%（T₄），T₃升幅最大。由此可知，盐胁迫会降低T337叶片抗氧化酶活性，而喷施不同浓度的KNO₃会增强抗氧化酶活性来缓解T337盐胁迫损伤，其中以T₃处理效果最好。

由图5-B可知，T337叶片MDA含量随胁迫时间延长呈升高趋势，但不同处理下增幅不同（图3-B）。各外源KNO₃处理叶片MDA含量均高于CK₁，低于CK₂。胁迫至第20天，T₁~T₄处理MDA含量均达到峰值，T₁含量最高，为0.97 μmol/g，较CK₁（0.52 μmol/g）提高86.54%，较CK₂（1.37 μmol/g）降低29.20%。由此可见，盐胁迫导致T337叶片细胞过氧化程度增加，而通过叶面喷施不同浓度的KNO₃能不同程度降低盐胁迫下叶片MDA含量以缓解过氧化对T337幼苗的伤害。

2.6 盐胁迫下外源KNO₃处理对叶片脯氨酸含量及相对电导率影响

由图6-A表明，随盐胁迫时间的延长，脯氨酸（Pro）含量呈升高的趋势，胁迫至第5天时，盐胁迫处理下T337叶片Pro已出现明显上升。胁迫至第20天时，各处理叶片Pro达最大值，分别为28.62 mg/g（T₁）、28.99 mg/g（T₂）、30.68 mg/g（T₃）、27.61 mg/g（T₄），高于CK₁（15.51 mg/g）和CK₂（27.58 mg/g），与CK₁相比，CK₂升幅最小。

随盐胁迫时间的延长，所有处理叶片的相对电导率（REC）呈不断上升趋势（图6-B）。胁迫至第5天时，T337叶片REC值出现明显升高，胁迫至第20 天时，T₁~T₄处理下叶片REC值达到最大值，分别为42.65（T₁）、43.64（T₂）、42.64（T₃）、43.66（T₄），且显著高于CK₁，低于CK₂，随KNO₃浓度的升高，各处理呈先降后升的趋势，T₃处理达到最低值，与CK₂相比，分别降低12.36%（T₁）、10.32%（T₂）、12.38%（T₃）、10.29%（T₄）。

2.7 盐胁迫下不同浓度外源KNO₃对T337叶片生理效应的综合评价

2.7.1 相关性分析

将处理后的18个指标进行相关性分析（表1），得到相关系数矩阵。结果表明，P_n与Chl a、Chl b、Chl a/b、Chl a+b、POD、CAT、PSⅡ呈极显著正相关（P<0.01），与MDA、NPQ、C_i呈极显著负相关（P<0.01），与T_r、G_s、F₀、qP呈显著正相关（P<0.05），与REC、Pro呈显著负相关（P<0.05）。表明可以用P_n、T_r、G_s、SPAD、MDA、C_i、REC等指标来评价外源KNO₃在盐胁迫对T337的缓解程度

2.7.2 主成分分析

为综合评价盐胁迫下不同浓度外源KNO₃对苹果砧木T337叶片生理特性的影响，将胁迫后T337的叶绿素含量、光合荧光参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质等指标进行主成分分析，提取特征值大于1的2个主成分，其特征值=14.573、2.905（表2）。第一、二主成分方差贡献率依次为80.759%、13.167%，累计方差贡献率达到96.896%，符合分析要求，说明以上指标可以作为鉴定的主要依据。第一主成分（PC1）综合了叶绿素含量、P_n、G_s、T_r、F_o、F_v/F_m等指标的信息，第二主成分（PC2）综合C_i、qN、Pro、REC、MDA等指标信息。

综合得分（F）是每个主成分得分与对应贡献率的乘积之和，即F=F₁×80.759%+F₂×16.137%。由表3知，在不同处理下的综合得分分别为-0.263 98（T₁）、-0.294 84（T₂）、-0.126 47（T₃）、-0.367 41（T₄）、-0.598 27（CK₂）。因此，盐胁迫下不同浓度外源KNO₃对T337生理特性的缓解效应依次为：T₃>T₁>T₂>T₄。

3 讨论

叶绿素是植物光合能力的基础，其含量的高低与光合潜力密切相关，也是逆境条件下衡量叶片功能的重要指标^［25］。有研究表明植株在盐胁迫下会使得铁、镁等与叶绿素合成有关的离子发生沉淀，影响叶绿素的正常合成，使得叶绿素与叶绿体蛋白的结合受阻，导致叶绿素合成受阻以及加快酶促分解反应速率^［26］。本试验研究发现，随胁迫时间的延长，NaCl处理（CK₂）T337幼苗的叶绿素含量与CK₁相比均下降，而T₁~T₄处理下，T337叶片的Chl a、Chl b、Chl a+b的含量与CK₂相比均有不同程度的上升，说明外源KNO₃有助于缓解盐胁迫对植株叶绿体膜结构的伤害，能提高光合色素的合成效率，减少其分解速率，增加其含量，从而保证光合功能的稳定性，且有效提高T337的光合效率及其耐盐性。Ramezani^［12］等认为施钾能够促进光合色素积累来提高黄瓜对盐胁迫的耐受性。

研究表明，在逆境胁迫下气孔或非气孔因素都会导致植物光合速率的下降^［27-28］。本试验中，盐胁迫处理下T337幼苗叶片P_n、G_s降低，C_i升高，说明T337幼苗的叶片P_n减少主要限制因素为气孔因素。研究表明，盐胁迫下细胞过氧化破坏了叶绿体亚细微结构，使光化学过程中电子传递受阻，影响类囊体蛋白质合成和参与卡尔文循环的相关酶活性，导致叶片气孔导度降低，CO₂同化缓慢，叶片蒸腾速率和光合速率下降等问题^［29］。施加KNO₃后，有效减缓了T337叶片G_s、T_r、P_n下降幅度及C_i的上升幅度，在T₃处理时效果最佳，说明KNO₃可以缓解盐胁迫下T337叶片光合速率，且只有在适宜浓度下，才能最大程度的缓解盐胁迫下T337光合作用的下降。这与宋姗姗等人^［30］观点一致。

叶绿素荧光是植物光合作用电子传递和能量转化的有效途径，可反应植物受逆境胁迫的程度和光合机构是否遭到破坏^［25］。有研究表明盐胁迫会使植物叶绿体光合机构遭到损伤，PSⅡ光能利用率减弱且PSⅡ的潜在活性被抑制^［26］。试验研究表明，100 mmol/L的NaCl处理下，T337幼苗叶片qP、F_v/F_m下降，qN和F_o升高，表明在盐胁迫下T337叶片光合电子传递受阻，对光能的吸收和转化效率降低，光合色素将光能转化为化学能力降低，以热辐射形式耗散的能量增加；而增施KNO₃缓解qP、Fv/Fm的下降，qP和F_o的升高，说明KNO₃能够维持盐胁迫下T337PSⅡ的光化学活性，促进PSⅡ将光能转化为化学能，进而有效的缓解盐胁迫对PSⅡ的抑制作用，提高其耐盐性。这与宋述锐^［27］在紫花苜蓿中研究结果一致。

盐胁迫会打破细胞体内活性氧类物质（ROS）产生和清除的动态平衡，使得ROS大量积累，从而引发细胞膜的膜脂过氧化形成氧化损伤^［31］。作为膜脂氧化产物，MDA通过与细胞膜上的酶类物质和蛋白质相结合，会损害生物细胞膜并抑制保护酶活性，因此其含量可反映植物受逆境伤害的程度^［32］。本试验结果显示，盐胁迫增加了T337叶片中MDA含量，说明盐胁迫使膜脂过氧化程度增大，对细胞膜造成一定损伤。而在喷施外源KNO₃后，叶片MDA含量降低，说明K⁺的积累降低外界的渗透压，减轻对膜脂的伤害。这与周峰等人的研究结论一致^［33］。SOD、POD、CAT是活性氧清除酶系统的重要保护酶，可有效清除植物体内产生的活性氧自由基^［34］，防止其过度积累。本试验研究表明，T337幼苗叶片的POD、SOD和CAT活性呈先升后降的趋势，可能是初期盐胁迫下植物会启动防御系统，增强POD、SOD、CAT酶的活性，及时清除体内产生的活性氧^［34］；Hussain等^［35］研究表明，随盐胁迫时间延长，植物氧化损伤加剧，导致细胞内脂质、蛋白质等大分子遭到破坏，抗氧化酶酶活性下降，影响植株生理代谢进程，本试验也证实这一观点，随胁迫时间的延长，T337幼苗抗氧化酶活性均下降；而施加外源KNO₃后，T337幼苗叶片的POD、SOD、CAT活性的下降速度被减缓，这可能是通过施K⁺，提高胞内的K⁺浓度，激活氧化防御，提高抗氧化酶系统活性（POD、SOD、CAT），清除较多的ROS，维持较低的活性氧水平，以应答盐胁迫。这与小麦在干旱胁迫中的研究结果一致^［36］。

在逆境胁迫下，植物体内细胞膜质产生过氧化物质会破坏细胞膜系统^［26］。相对电导率是反映植物受到伤害和细胞膜是否稳定的一个重要生理指标，相对电导率越高，说明植物受到伤害程度越高^［37］。试验发现，随胁迫时间的延长，盐胁迫处理的REC均呈上升趋势，说明盐胁迫下T337的膜通系统被破坏造成电解质外渗，使得相对电导率升高^［38］。与盐胁迫相比，增施外源KNO₃后，T337幼苗叶片REC值降低。说明外源KNO₃对盐胁迫引起的膜透性变化具有保护作用，这与郑延海^［39］在小麦上的研究结论相似。脯氨酸在植物体内积累通常被认为是植物抗逆性提高的表现^［40］。研究还发现，T337叶片Pro含量与盐胁迫时间的延长呈显著正相关，而施加KNO₃后，T337幼苗叶片脯氨酸含量提高，且存在浓度效应。这可能是K⁺激活脯氨酸脱氢酶的活性，导致蛋白质不断分解成各种氨基酸，从而导致脯氨酸的积累^［40］，脯氨酸的积累调节了渗透平衡，使得T337在NaCl胁迫下容易吸收K⁺，使得膜内外环境保持稳定，有助于提高其耐盐性。这与戴延波^［41］等在小麦中研究结论相一致。

植物的耐盐性取决多种因素，通过相关性和主成分分析得出外源KNO₃缓解T337盐胁迫的主要生理指标，同时可知，盐胁迫下不同浓度KNO₃对T337生理特性的影响排名为：T₃>T₁>T₂>T₄。

4 结论

外源KNO₃通过缓解盐胁迫下T337幼苗叶片光合作用的减弱，提高抗氧化酶活性和渗透物质的含量，降低膜脂过氧化程度来改善植株的光合能力、维持抗氧化酶系统和膜内外环境的相对稳定，进而清除过量的活性氧，抑制盐胁迫对T337幼苗造成的伤害，并具有浓度效应，以0.3 mg/L的KNO₃处理缓解效果效果最佳。

参考文献

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基金资助

国家自然科学基金项目(31960581)