铈对盐胁迫下小麦种子萌发过程中生理指标的影响

吕春晖等

摘要：以小麦为材料，在实验室模拟条件下，研究一定浓度的Ce（NH4）2（NO3）6对盐胁迫下小麦种子萌发的影响。发现当用浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫时，溶液中含10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6能够降低盐胁迫下的小麦种子可溶性糖和丙二醛含量，说明稀土元素铈在一定程度上能降低盐胁迫对小麦种子的危害。

关键词：Ce（NH4）2（NO3）6；小麦；盐胁迫；可溶性糖；丙二醛

中图分类号：S512.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）06-0008-03

土壤盐渍化已成为制约我国农业发展的一个重要非生物逆境因素，问题亟待解决。以小麦为研究对象，在实验室模拟土壤的盐碱环境，以可溶性糖和丙二醛为指标，研究稀土铈元素对于NaCl盐分胁迫下的小麦种子萌发过程中的保护作用，对我国土壤盐渍化地区的作物种植有生产实践意义，以期为充分利用中国占有较大面积的盐碱地提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦品种为3214，由天津市河西区白堤路种子商店提供。

试剂：Ce（NH4）2（NO3）6溶液、NaCl溶液、10%三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）溶液（用10%TCA配制0.6%的TBA溶液）等。

1.2 试验设计

配制10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6溶液，0.8% NaCl溶液，10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液。

选取饱满、均匀的小麦种子200粒，均匀分为4组，分别标记为：蒸馏水（Ck）、稀土（Ce）、蒸馏水+NaCl（Ck+Na）、稀土+NaCl（Ce+Na），每组处理设3次重复。在每个处理条件下，种子直接在分别加入10 mL各种处理液的滤纸皿床中进行发芽，每天定时观察、补水，定期取样分析测定。发芽期间，以称重法补充蒸馏水，保持各处理浓度的相对稳定。

2 主要测定内容和方法

2.1 可溶性糖含量和丙二醛（MDA）含量的测定

1） MDA的提取。称取发芽7 d龄小麦种子部分2 g，放入研钵中，加入10%三氯乙酸（TCA）2 mL，研磨，进一步加入3 mL TCA充分研磨成匀浆。将匀浆转移到试管中，以4 000 r/min离心10 min，取上清液，供测定丙二醛含量用。

2） 显色反应及测定。吸取2 mL提取液，加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀，加盖，置于沸水浴中煮沸 10 min （从试管内出现小气泡开始计时），迅速冷却，离心，取上清液测定532 nm和 450 nm下的OD值。对照管以2 mL水代替提取液。

2.2 可溶性糖含量与MDA浓度的计算

根据Lambert-Beer定律，已知蔗糖与TBA反应产物在450 nm和532 nm的摩尔吸收系数，MDA与TBA显色反应产物在450 nm波长下无吸收，得：

C1/（mmol/L）=11.71 OD450 （1）

C2/（μmol/L）=6.45 OD532-0.56 OD450 （2）

式中：C1为可溶性糖的浓度；C2为MDA的浓度。

3 结果与分析

3.1 可溶性糖含量的测定

多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时，植物体内会积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节。而植物处于逆境所产生的水分胁迫可以使植物体内可溶性糖含量在一定程度上有所提高。

如图1所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子可溶性糖含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对可溶性糖在植物体内的积累没有明显的影响。盐胁迫下水培养的小麦种子，其可溶性糖含量相比于对照组明显上升，提高2.03倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，种子处于极其恶劣的逆境状态。盐胁迫下溶液中含有浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液时，其可溶性糖含量远远低于没有加入Ce（NH4）2（NO3）6的盐胁迫下的小麦种子的可溶性糖含量，相对于对照组与加入Ce（NH4）2（NO3）6的小麦种子其含量变化不明显。由此可见，在可溶性糖含量方面，用含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养小麦种子在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

3.2 丙二醛（MDA）含量的测定

植物在衰老过程中会发生一系列生理生化的变化，如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用减弱等。植物器官在逆境条件下或衰老时，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛是其产物之一，通常将其作为脂质过氧化指标，用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。

丙二醛（MDA）从膜上产生的位置释放出来，可以与蛋白质、核酸反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松弛，或抑制蛋白质的合成，因此MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。

如图2所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子丙二醛含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对丙二醛在植物体内的积累没有明显的影响。当用浓度为0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量明显上升，提高1.34倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，幼苗处于极其恶劣的逆境状态，衰老速度加快。当用含有10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量相对于对照组提高27%，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液盐胁迫下的油菜幼苗的丙二醛含量有较明显的降低。由此可见，在小麦种子丙二醛含量方面，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

4 结论与讨论

以小麦为材料，用0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫。研究将含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养后，盐胁迫下小麦种子及幼苗的生理机理。结果表明：与对照组比较，用浓度为10 mg/L的

Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养的小麦幼苗，当用浓度为0.8% NaCl溶液进行胁迫时，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的盐胁迫下的小麦种子可溶性糖及丙二醛含量有所下降。由此可见，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养，在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦的毒害作用。

参考文献

[1] 赵福庚，何龙飞，罗庆云.植物逆境生理生态学[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2] 徐恒刚.中国盐生植被及盐渍化生态治理[M].北京：中国农业科学技术出版社，2004.

[3] 周延，刘斌.盐胁迫对小麦幼苗生长的影响[J].科技促进发展，1999（6）：35-36.

[4] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5] 孙超.稀土小麦专用肥的应用[J].安徽农业，1999（11）：26.

摘要：以小麦为材料，在实验室模拟条件下，研究一定浓度的Ce（NH4）2（NO3）6对盐胁迫下小麦种子萌发的影响。发现当用浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫时，溶液中含10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6能够降低盐胁迫下的小麦种子可溶性糖和丙二醛含量，说明稀土元素铈在一定程度上能降低盐胁迫对小麦种子的危害。

关键词：Ce（NH4）2（NO3）6；小麦；盐胁迫；可溶性糖；丙二醛

中图分类号：S512.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）06-0008-03

土壤盐渍化已成为制约我国农业发展的一个重要非生物逆境因素，问题亟待解决。以小麦为研究对象，在实验室模拟土壤的盐碱环境，以可溶性糖和丙二醛为指标，研究稀土铈元素对于NaCl盐分胁迫下的小麦种子萌发过程中的保护作用，对我国土壤盐渍化地区的作物种植有生产实践意义，以期为充分利用中国占有较大面积的盐碱地提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦品种为3214，由天津市河西区白堤路种子商店提供。

试剂：Ce（NH4）2（NO3）6溶液、NaCl溶液、10%三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）溶液（用10%TCA配制0.6%的TBA溶液）等。

1.2 试验设计

配制10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6溶液，0.8% NaCl溶液，10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液。

选取饱满、均匀的小麦种子200粒，均匀分为4组，分别标记为：蒸馏水（Ck）、稀土（Ce）、蒸馏水+NaCl（Ck+Na）、稀土+NaCl（Ce+Na），每组处理设3次重复。在每个处理条件下，种子直接在分别加入10 mL各种处理液的滤纸皿床中进行发芽，每天定时观察、补水，定期取样分析测定。发芽期间，以称重法补充蒸馏水，保持各处理浓度的相对稳定。

2 主要测定内容和方法

2.1 可溶性糖含量和丙二醛（MDA）含量的测定

1） MDA的提取。称取发芽7 d龄小麦种子部分2 g，放入研钵中，加入10%三氯乙酸（TCA）2 mL，研磨，进一步加入3 mL TCA充分研磨成匀浆。将匀浆转移到试管中，以4 000 r/min离心10 min，取上清液，供测定丙二醛含量用。

2） 显色反应及测定。吸取2 mL提取液，加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀，加盖，置于沸水浴中煮沸 10 min （从试管内出现小气泡开始计时），迅速冷却，离心，取上清液测定532 nm和 450 nm下的OD值。对照管以2 mL水代替提取液。

2.2 可溶性糖含量与MDA浓度的计算

根据Lambert-Beer定律，已知蔗糖与TBA反应产物在450 nm和532 nm的摩尔吸收系数，MDA与TBA显色反应产物在450 nm波长下无吸收，得：

C1/（mmol/L）=11.71 OD450 （1）

C2/（μmol/L）=6.45 OD532-0.56 OD450 （2）

式中：C1为可溶性糖的浓度；C2为MDA的浓度。

3 结果与分析

3.1 可溶性糖含量的测定

多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时，植物体内会积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节。而植物处于逆境所产生的水分胁迫可以使植物体内可溶性糖含量在一定程度上有所提高。

如图1所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子可溶性糖含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对可溶性糖在植物体内的积累没有明显的影响。盐胁迫下水培养的小麦种子，其可溶性糖含量相比于对照组明显上升，提高2.03倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，种子处于极其恶劣的逆境状态。盐胁迫下溶液中含有浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液时，其可溶性糖含量远远低于没有加入Ce（NH4）2（NO3）6的盐胁迫下的小麦种子的可溶性糖含量，相对于对照组与加入Ce（NH4）2（NO3）6的小麦种子其含量变化不明显。由此可见，在可溶性糖含量方面，用含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养小麦种子在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

3.2 丙二醛（MDA）含量的测定

植物在衰老过程中会发生一系列生理生化的变化，如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用减弱等。植物器官在逆境条件下或衰老时，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛是其产物之一，通常将其作为脂质过氧化指标，用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。

丙二醛（MDA）从膜上产生的位置释放出来，可以与蛋白质、核酸反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松弛，或抑制蛋白质的合成，因此MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。

如图2所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子丙二醛含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对丙二醛在植物体内的积累没有明显的影响。当用浓度为0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量明显上升，提高1.34倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，幼苗处于极其恶劣的逆境状态，衰老速度加快。当用含有10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量相对于对照组提高27%，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液盐胁迫下的油菜幼苗的丙二醛含量有较明显的降低。由此可见，在小麦种子丙二醛含量方面，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

4 结论与讨论

以小麦为材料，用0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫。研究将含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养后，盐胁迫下小麦种子及幼苗的生理机理。结果表明：与对照组比较，用浓度为10 mg/L的

Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养的小麦幼苗，当用浓度为0.8% NaCl溶液进行胁迫时，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的盐胁迫下的小麦种子可溶性糖及丙二醛含量有所下降。由此可见，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养，在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦的毒害作用。

参考文献

[1] 赵福庚，何龙飞，罗庆云.植物逆境生理生态学[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2] 徐恒刚.中国盐生植被及盐渍化生态治理[M].北京：中国农业科学技术出版社，2004.

[3] 周延，刘斌.盐胁迫对小麦幼苗生长的影响[J].科技促进发展，1999（6）：35-36.

[4] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5] 孙超.稀土小麦专用肥的应用[J].安徽农业，1999（11）：26.

摘要：以小麦为材料，在实验室模拟条件下，研究一定浓度的Ce（NH4）2（NO3）6对盐胁迫下小麦种子萌发的影响。发现当用浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫时，溶液中含10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6能够降低盐胁迫下的小麦种子可溶性糖和丙二醛含量，说明稀土元素铈在一定程度上能降低盐胁迫对小麦种子的危害。

关键词：Ce（NH4）2（NO3）6；小麦；盐胁迫；可溶性糖；丙二醛

中图分类号：S512.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）06-0008-03

土壤盐渍化已成为制约我国农业发展的一个重要非生物逆境因素，问题亟待解决。以小麦为研究对象，在实验室模拟土壤的盐碱环境，以可溶性糖和丙二醛为指标，研究稀土铈元素对于NaCl盐分胁迫下的小麦种子萌发过程中的保护作用，对我国土壤盐渍化地区的作物种植有生产实践意义，以期为充分利用中国占有较大面积的盐碱地提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦品种为3214，由天津市河西区白堤路种子商店提供。

试剂：Ce（NH4）2（NO3）6溶液、NaCl溶液、10%三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）溶液（用10%TCA配制0.6%的TBA溶液）等。

1.2 试验设计

配制10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6溶液，0.8% NaCl溶液，10 mg/L Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液。

选取饱满、均匀的小麦种子200粒，均匀分为4组，分别标记为：蒸馏水（Ck）、稀土（Ce）、蒸馏水+NaCl（Ck+Na）、稀土+NaCl（Ce+Na），每组处理设3次重复。在每个处理条件下，种子直接在分别加入10 mL各种处理液的滤纸皿床中进行发芽，每天定时观察、补水，定期取样分析测定。发芽期间，以称重法补充蒸馏水，保持各处理浓度的相对稳定。

2 主要测定内容和方法

2.1 可溶性糖含量和丙二醛（MDA）含量的测定

1） MDA的提取。称取发芽7 d龄小麦种子部分2 g，放入研钵中，加入10%三氯乙酸（TCA）2 mL，研磨，进一步加入3 mL TCA充分研磨成匀浆。将匀浆转移到试管中，以4 000 r/min离心10 min，取上清液，供测定丙二醛含量用。

2） 显色反应及测定。吸取2 mL提取液，加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀，加盖，置于沸水浴中煮沸 10 min （从试管内出现小气泡开始计时），迅速冷却，离心，取上清液测定532 nm和 450 nm下的OD值。对照管以2 mL水代替提取液。

2.2 可溶性糖含量与MDA浓度的计算

根据Lambert-Beer定律，已知蔗糖与TBA反应产物在450 nm和532 nm的摩尔吸收系数，MDA与TBA显色反应产物在450 nm波长下无吸收，得：

C1/（mmol/L）=11.71 OD450 （1）

C2/（μmol/L）=6.45 OD532-0.56 OD450 （2）

式中：C1为可溶性糖的浓度；C2为MDA的浓度。

3 结果与分析

3.1 可溶性糖含量的测定

多种逆境都会对植物产生水分胁迫。水分胁迫时，植物体内会积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节。而植物处于逆境所产生的水分胁迫可以使植物体内可溶性糖含量在一定程度上有所提高。

如图1所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子可溶性糖含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对可溶性糖在植物体内的积累没有明显的影响。盐胁迫下水培养的小麦种子，其可溶性糖含量相比于对照组明显上升，提高2.03倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，种子处于极其恶劣的逆境状态。盐胁迫下溶液中含有浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液时，其可溶性糖含量远远低于没有加入Ce（NH4）2（NO3）6的盐胁迫下的小麦种子的可溶性糖含量，相对于对照组与加入Ce（NH4）2（NO3）6的小麦种子其含量变化不明显。由此可见，在可溶性糖含量方面，用含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养小麦种子在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

3.2 丙二醛（MDA）含量的测定

植物在衰老过程中会发生一系列生理生化的变化，如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用减弱等。植物器官在逆境条件下或衰老时，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛是其产物之一，通常将其作为脂质过氧化指标，用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。

丙二醛（MDA）从膜上产生的位置释放出来，可以与蛋白质、核酸反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松弛，或抑制蛋白质的合成，因此MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。

如图2所示，用浓度为10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的小麦种子丙二醛含量与对照组相比没有太大差距，说明稀土溶液对丙二醛在植物体内的积累没有明显的影响。当用浓度为0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量明显上升，提高1.34倍，说明浓度为0.8% NaCl溶液对种子的毒害作用较大，幼苗处于极其恶劣的逆境状态，衰老速度加快。当用含有10 mg/L的Ce（NH4）2（NO3）6的0.8% NaCl溶液培养小麦种子时，其丙二醛含量相对于对照组提高27%，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液盐胁迫下的油菜幼苗的丙二醛含量有较明显的降低。由此可见，在小麦种子丙二醛含量方面，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦种子的毒害作用。

4 结论与讨论

以小麦为材料，用0.8% NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫。研究将含有10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养后，盐胁迫下小麦种子及幼苗的生理机理。结果表明：与对照组比较，用浓度为10 mg/L的

Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养的小麦幼苗，当用浓度为0.8% NaCl溶液进行胁迫时，比没有加入Ce（NH4）2（NO3）6溶液浸种的盐胁迫下的小麦种子可溶性糖及丙二醛含量有所下降。由此可见，用含10 mg/L浓度的Ce（NH4）2（NO3）6溶液培养，在一定程度上能够缓解浓度为0.8% NaCl溶液对小麦的毒害作用。

参考文献

[1] 赵福庚，何龙飞，罗庆云.植物逆境生理生态学[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2] 徐恒刚.中国盐生植被及盐渍化生态治理[M].北京：中国农业科学技术出版社，2004.

[3] 周延，刘斌.盐胁迫对小麦幼苗生长的影响[J].科技促进发展，1999（6）：35-36.

[4] 张志良，瞿伟菁.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5] 孙超.稀土小麦专用肥的应用[J].安徽农业，1999（11）：26.