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唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应

倪建伟 ,  杨秀艳 ,  张华新 ,  武海雯 ,  许秀玉 ,  刘涛

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唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应

  • 1.

    中国林业科学研究院林业研究所, 北京 100091

  • 2.

    国家林业局盐碱地研究中心, 北京 100091

  • 3.

    广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520

  • 基金项目:

    中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2012009;CAFYBB2011005-5)

  • 中图分类号: S718.43

Growth and Physiological Response of Nitraria tangutorum to Salt Stress

  • 1.

    Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China

  • 2.

    Research Center of Saline and Alkali Land of State Forestry Administration, Beijing 100091, China

  • 3.

    Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China

  • CLC number: S718.43

  • 摘要: 以唐古特白刺悬浮细胞为研究对象,对比分析了不同盐(NaCl)浓度(0、100、150、200、250 mmol·L-1)胁迫下细胞生长状态和可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等生理生化指标随培养时间的动态变化及其相关性。结果表明:(1)盐胁迫对白刺悬浮细胞生长状态影响明显,细胞生长符合Logistic生长曲线模型,其中,盐浓度100 mmol·L-1胁迫下白刺悬浮细胞生长速度最快,之后随着盐浓度的增加细胞生长逐渐受抑。(2)盐胁迫对白刺细胞生理生化指标影响明显,在培养初期,各指标随盐浓度的增加而增加,但随着培养时间的延长这种趋势逐渐减弱,其中,脯氨酸、SOD、MDA含量在培养过程中逐渐表现为随盐浓度的增加呈先增高后降低的趋势;在相同盐浓度胁迫下,渗透调节指标中,可溶性糖含量随培养时间的延长最先达到最大值,抗氧化酶中的SOD较POD更早达到最大值,分别是渗透调节和抗氧化酶调节的第一道防线。(3)白刺细胞鲜质量分别与可溶性糖、丙二醛含量呈极显著和显著负相关,各生理指标之间的相关性均达极显著正相关,表明盐胁迫下白刺细胞内生理生化的平衡是通过多种物质的协同作用来调节的。
    Abstract: Taking Nitraria tangutorum suspension cells as material and treated by different salt concentrations (0, 100, 150, 200 and 250 mmol·L-1 NaCl), the growth characteristics of cells and the dynamic changes and correlations of physiological indexes with time, including soluble protein, soluble sugar, proline, peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) and malondialdehyde (MDA), were analyzed. The results are as follows. (1)Salt treatment could significantly affect the growth of suspension cells, the cells growth conform to the Logistic growth curve model and the growth of suspension cells treated by 100 mmol·L-1 NaCl was the fastest, and with the salt concentration increasing the growth were inhibited. (2)Salt treatment could significantly affect the physiological indexes, and at the early stages of culture all the indexes increased with the salt concentration increasing. While this trend decreased gradually with the extending of incubation time and the Proline, SOD, MDA increased in initial stage and then decreased with the salt concentration increasing in the later period of culture. Under same salt concentration, the soluble sugar got to the maximum at first in the osmotic adjustment index and the SOD got to the maximum in initial stage in the antioxidant enzymes index. And they are the first line of defensing the salt stress in osmotic adjustment and antioxidant enzymes respectively. (3)The fresh weight of suspension cells was significant and fearfully significant negatively correlated with the contents of soluble sugar and MDA. All the physiological indexes showed a significantly positive correlation. It indicated that the balance of cells internal physiological metabolic processes was regulated by various substances synergies under the salt environment.

  • [2] Navrot N, Rouhier N, Gelhaye E, et al. Reactive oxygen species generation and antioxidant systems in plant mitochondria[J]. Physiologia Plantarum,2007, 129(1): 185-195.
    [2]

    Parida A K, Das A B. Salt tolerance and salinity effects on plants: a review[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety,2005, 60(3): 324-349.
    [3] 廖 岩,彭友贵,陈桂珠. 植物耐盐性机理研究进展[J]. 生态学报,2007, 27(5): 2077-2089.
    [4] 李 彦,张英鹏,孙 明,等. 盐分胁迫对植物的影响及植物耐盐机理研究进展[J]. 中国农学通报, 2008, 24(1): 258-265.
    [5] 杨秀艳,张华新,张 丽,等. NaCl胁迫对唐古特白刺幼苗生长及离子吸收、运输与分配的影响[J]. 林业科学,2013, 49(9): 165-171.

    [6] Adams P, Thomas J C, Vernon D M, et al. Distinct cellular and organismic responses to salt stress[J]. Plant and Cell Physiology,1992, 33(8): 1215-1223.

    [7] Banu M N A, Hoque M A, Watanabe-Sugimoto M, et al. Proline and glycinebetaine induce antioxidant defense gene expression and suppress cell death in cultured tobacco cells under salt stress[J]. Journal of Plant Physiology,2009, 166(2): 146-156.
    [8] 陈秉初,苏维埃. 苜蓿悬浮细胞对盐胁迫的反应和适应[J]. 实验生物学报,1995, 28(4): 349-354.
    [9] 赵素然,梁 宇. 毛白杨愈伤组织悬浮细胞耐盐性研究[J]. 广西植物,2000, 20(4): 351-355.
    [10] 房江育,王 贺,张福锁. 硅对盐胁迫烟草悬浮细胞的影响[J]. 作物学报, 2003, 29(4): 610-614.
    [11] 周荣仁,邰根福,杨燮荣. 烟草悬浮培养细胞耐盐性的研究[J]. 植物生理学通讯, 1984(5): 13-16.
    [12] 刘 璞,孟令军,张会霞,等. cAMP参与烟草悬浮细胞的ABA信号转导(英文)[J]. Acta Botanica Sinica, 2002, 44(12): 1432-1437.
    [13]

    Duval I, Brochu V, Simard M, et al. Thaxtomin A induces programmed cell death in Arabidopsis thaliana suspension-cultured cells[J]. Planta,2005, 222(5): 820-831.
    [14]

    Kim J K, Bamba T, Harada K, et al. Time-course metabolic profiling in Arabidopsis thaliana cell cultures after salt stress treatment[J]. Journal of Experimental Botany,2007, 58(3): 415-424.
    [15]

    Chen J, Cheng T, Wang P, et al. Salinity-induced changes in protein expression in the halophytic plant Nitraria sphaerocarpa[J]. Journal of Proteomics,2012, 75(17): 5226-5243.
    [16] 马启慧. 耐盐碱植物白刺的开发与利用[J]. 黑龙江农业科学,2007(5): 116-117.
    [17] 王尚德,康向阳. 唐古特白刺研究现状与建议[J]. 植物遗传资源学报,2005(2): 231-235.
    [18] 李 红,章英才,张 鹏. 白刺属植物研究综述[J]. 农业科学研究,2006(4): 61-64.
    [19] 王 文,蒋文兰,谢忠奎,等. NaCl胁迫对唐古特白刺幼苗生理指标的影响[J]. 草地学报,2012, 20(5): 907-913.
    [20]

    Yang Y, Shi R, Wei X, et al. Effect of salinity on antioxidant enzymes in calli of the halophyte Nitraria tangutorum Bobr[J]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture,2010, 102(3): 387-395.
    [21] 崔永忠,廖声熙,崔 凯,等. 贵州山区山苍子苗年生长规律[J]. 林业科学研究,2013, 26(4): 501-505.
    [22] 刘 萍,李明军. 植物生理学实验技术[M]. 北京: 科学出版社, 2007.
    [23] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.
    [24] 宋纯鹏,王学路. 植物生理学[M]. 北京: 科学出版社, 2009.
    [25]

    Hoque A, Okuma E, Banu N A, et al. Exogenous proline mitigates the detrimental effects of salt stress more than exogenous betaine by increasing antioxidant enzyme activities[J]. Journal of Plant Physiology,2007, 164(5): 553-561.
    [26]

    Shalata A, Tal M. The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in the leaf of the cultivated tomato and its wild salt-tolerant relative Lycopersicon pennellii[J]. Physiologia Plantarum,1998, 104(2): 169-174.
    [27] 倪建伟,武 香,张华新,等. 3 种白刺耐盐性的对比分析[J]. 林业科学研究,2012, 25(1): 48-53.
    [28] 赵可夫. 盐生植物及其对盐渍生境的适应生理[M]. 北京:科学出版社, 2005.
    [29] 孙志宾,齐兴云,张洪涛,等. NaCl 对拟南芥 (Arabidopsis thaliana)生长与渗透调节的影响[J]. 山东科学,2006, 19(3): 7-14.
    [30]

    Hoque A, Okuma E, Banu N A, et al. Exogenous proline mitigates the detrimental effects of salt stress more than exogenous betaine by increasing antioxidant enzyme activities[J]. Journal of Plant Physiology,2007, 164(5): 553-561.
    [31] 王宝山,姚敦义. 盐胁迫对沙枣愈伤组织膜透性, 膜脂过氧化和 SOD 活性的影响[J]. 河北农业大学学报,1993, 16(3): 20-24.
    [32] 沈 静,杨青川,曹致中,等. 低温胁迫对野牛草细胞膜和保护酶活性的影响[J]. 中国草地学报,2010(2): 98-102.
    [33]

    Hernández J A, Ferrer M A, Jiménez A, et al. Antioxidant Systems and O2·-/H2O2 Production in the Apoplast of Pea Leaves. Its Relation with Salt-Induced Necrotic Lesions in Minor Veins[J]. Plant Physiology,2001, 127(3): 817-831.
    [34]

    Wang C, Xu C, Wei J, et al. Enhanced tonoplast H+-ATPase activity and superoxide dismutase activity in the halophyte Suaeda salsa containing high level of betacyanin[J]. Journal of Plant Growth Regulation,2008, 27(1): 58-67.
    [35]

    Tang D, Shi S, Li D, et al. Physiological and biochemical responses of Scytonema javanicum (cyanobacterium) to salt stress[J]. Journal of Arid Environments,2007, 71(3): 312-320.
    [36]

    Chaparzadeh N, D’Amico M L, Khavari-Nejad R, et al. Antioxidative responses of Calendula officinalis under salinity conditions[J]. Plant Physiology and Biochemistry,2004, 42(9): 695-701.
    [37] 武 香,倪建伟,张华新,等. 盐胁迫对 3 种白刺渗透调节物质的影响[J]. 东北林业大学学报, 2012, 40(1): 44-47.
    [38] 杨 升,刘正祥,张华新,等. 3个树种苗期耐盐性综合评价及指标筛选[J]. 林业科学,2013, 49(1): 91-98.
    [39]

    Bradford M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J]. Analytical Biochemistry,1976, 72(1): 248-254.
    [40] 代莉慧,蔡 禄,张鲁刚,等. NaCl 和 Na2CO3 胁迫对盐爪爪种子萌发过程中生理生化变化的研究[J]. 种子,2012, 30(11): 53-55.
    [41]

    Xiong L, Zhu J K. Molecular and genetic aspects of plant responses to osmotic stress[J]. Plant, Cell and Environment,2002, 25(2): 131-139.
  • [1] 倪建伟 , 武香 , 张华新 , 刘涛 , 张丽 . 3种白刺耐盐性的对比分析. 林业科学研究, 2012, 25(1): 48-53.
    [2] . 盐胁迫对6个树种的生长及生理指标的影响. 林业科学研究, 2009, 22(3): -.
    [3] 倪建伟 , 魏琦 , 杨秀艳 , 许秀玉 , 武海雯 , 张华新 , 刘涛 . 野生唐古特白刺悬浮细胞系的建立及生长特性. 林业科学研究, 2015, 28(1): 74-80.
    [4] 高明远 , 甘红豪 , 李清河 , 李斌 , 褚建民 . 外源水杨酸对盐胁迫下白榆生理特性的影响. 林业科学研究, 2018, 31(6): 138-143. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.06.019
    [5] 张华新 , 宋丹 , 刘正祥 . 盐胁迫下11个树种生理特性及其耐盐性研究. 林业科学研究, 2008, 21(2): 168-175.
    [6] 林雪锋 , 颉洪涛 , 虞木奎 , 陈顺伟 . 盐胁迫下3种海滨植物形态和生理响应特征及耐盐性差异. 林业科学研究, 2018, 31(3): 95-103. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.03.013
    [7] 田林 , 尹丹丹 , 成铁龙 , 夏新莉 , 尹伟伦 . 盐胁迫下比拉底白刺差异表达基因的转录组分析. 林业科学研究, 2020, 33(1): 1-10. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.01.001
    [8] . 盐胁迫对桑树幼苗光合生理及叶绿素荧光特性的影响. 林业科学研究, 2009, 22(2): -.
    [9] 王臣 , 虞木奎 , 张翠 , 吴统贵 , 袁健军 , 周成云 . 盐胁迫下3个楸树无性系光合特征研究. 林业科学研究, 2010, 23(4): 537-543.
    [10] 成铁龙 , 李焕勇 , 武海雯 , 刘正祥 , 武香 , 杨升 , 张华新 , 杨秀艳 . 盐胁迫下4种耐盐植物渗透调节物质积累的比较. 林业科学研究, 2015, 28(6): 826-832.
    [11] 张川红 , 沈应柏 , 尹伟伦 . 盐胁迫对国槐和核桃幼苗光合作用的影响. 林业科学研究, 2002, 15(1): 34-40.
    [12] 刘军 , 徐金良 , 邹军 , 陈文荣 , 姜景民 . 盐胁迫对红楠幼苗生长及Na+、K+吸收和分布的影响. 林业科学研究, 2013, 26(6): 790-794.
    [13] 梁锐涛 , 韩维栋 , 杨少瑕 , 陈蓓蓓 . 无瓣海桑根响应盐胁迫的转录组分析. 林业科学研究, 2023, 36(1): 68-78. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230142
    [14] 魏琦 , 武海雯 , 刘正祥 , 李焕勇 , 杨秀艳 , 张华新 . 盐胁迫下沙枣生物固氮能力及氮素分配研究. 林业科学研究, 2017, 30(6): 985-992. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.06.014
    [15] 王宁 , 周晓星 , 刘俊祥 , 巨关升 , 韩蕾 , 孙振元 . 盐胁迫对柳树无性系SH31离子含量及光合作用的影响. 林业科学研究, 2015, 28(4): 565-569.
    [16] 刘聪 , 张洋 , 夏德安 , 陈雪冰 , 魏志刚 . 毛果杨PLD基因家族全基因组水平鉴定及其盐胁迫下的表达分析. 林业科学研究, 2021, 34(3): 23-36. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.03.003
    [17] 杨升 , 张华新 , 刘涛 . 盐胁迫对16种幼苗渗透调节物质的影响. 林业科学研究, 2012, 25(3): 269-277.
    [18] 邱凤英 , 廖宝文 , 肖复明 . 半红树植物杨叶肖槿幼苗耐盐性研究. 林业科学研究, 2011, 24(1): 51-55.
    [19] 綦艳林 , 朱雅娟 , 贾志清 , 史军辉 . 荒漠河岸林2种典型植物的耐盐性比较. 林业科学研究, 2011, 24(3): 327-333.
    [20] 刘艳 , 黄乔乔 , 马博英 , 徐礼根 . 高温干旱胁迫下香根草光合特性等生理指标的变化. 林业科学研究, 2006, 19(5): 638-642.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-30

唐古特白刺悬浮细胞对盐胁迫的生长与生理响应

  • 1. 中国林业科学研究院林业研究所, 北京 100091
  • 2. 国家林业局盐碱地研究中心, 北京 100091
  • 3. 广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520
  • 收稿日期: 2014-06-30
基金项目:  中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2012009;CAFYBB2011005-5)

摘要: 以唐古特白刺悬浮细胞为研究对象,对比分析了不同盐(NaCl)浓度(0、100、150、200、250 mmol·L-1)胁迫下细胞生长状态和可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等生理生化指标随培养时间的动态变化及其相关性。结果表明:(1)盐胁迫对白刺悬浮细胞生长状态影响明显,细胞生长符合Logistic生长曲线模型,其中,盐浓度100 mmol·L-1胁迫下白刺悬浮细胞生长速度最快,之后随着盐浓度的增加细胞生长逐渐受抑。(2)盐胁迫对白刺细胞生理生化指标影响明显,在培养初期,各指标随盐浓度的增加而增加,但随着培养时间的延长这种趋势逐渐减弱,其中,脯氨酸、SOD、MDA含量在培养过程中逐渐表现为随盐浓度的增加呈先增高后降低的趋势;在相同盐浓度胁迫下,渗透调节指标中,可溶性糖含量随培养时间的延长最先达到最大值,抗氧化酶中的SOD较POD更早达到最大值,分别是渗透调节和抗氧化酶调节的第一道防线。(3)白刺细胞鲜质量分别与可溶性糖、丙二醛含量呈极显著和显著负相关,各生理指标之间的相关性均达极显著正相关,表明盐胁迫下白刺细胞内生理生化的平衡是通过多种物质的协同作用来调节的。

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