５０ 安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．Ｂｕｌ１．２０１２，１８（１７） 水杨酸诱导提高植物抵御逆境的 任晓燕 刘 红 董海丽 （淮南联合大学化工系，安徽淮南２３２０３８） 摘要：水杨酸在植物研究中都被认为是一系列生理过程的重要内源信号分子。研究发现外源水杨酸溶液对盐 诱导小麦根部组织的氧化伤害具有保护作用，水杨酸处理过的水稻叶片提取物对稻瘟病菌有较强的抑制作用，水杨 酸预处理种子可同时提高玉米幼苗耐热性和耐冷性。对上述研究表明，ＳＡ是提高植物抗逆性的信号分子。 关键词：水杨酸；盐渍化；抗病；温度胁迫 中图分类号Ｑ９４６．８２ ８．３ 文献标识码Ａ 文章编号１００７—７７３１（２０１２）１７—５０—０２ 水杨酸（Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ Ａｃｉｄ，ＳＡ）是普遍存在于高等植物体 调节作用与外源ｓＡ的关系，拟探索外源ｓＡ对盐毒害、病菌、 内的一种单元酚类化合物，具有多种生理调节作用。植物 温度等影响下生长的植物影响，并为进一步了解植抵抗逆境 抗病分子机理是植物病理学、植物生理学、生物化学与分 过程以及提高植物抵御逆境的实践措施提供理论依据 。 子生物学的热点。随着植物抗病机理研究的深入，发现水 ｌ小麦试验 杨酸等在植物逆境中可以作为信号分子，参与植物抗逆性 １．１试验时间和地点２０１１年ｌ０月在淮南联合大学化 反应信息传递，进而激发植物细胞内的各种防卫反应和产 工系实验室进行。 生系统获得性抗性。同时外源水杨酸是一种白色的结晶 １．２材料与处理 挑选大小一致的扬麦１５８种子用１％ 粉状物，存在于自然界的柳树皮、白珠树叶及甜桦树中，获 得非常容易，且无毒廉价。因此，有关ＳＡ在植物抗胁迫方 ＮａＣ１０消毒１５ｍｉｎ后，用蒸馏水冲洗干净，并在２５℃浸种ｌ 面的研究受到各方面关注 。 ｄ，２８℃培养箱中催芽２ ｄ。之后用周转箱转移大小～致的 随着全球环境的恶化，各种灾害性天气频繁出现，给 种子至光照培养箱内２５￣Ｃ、１２／１２ ｈ的光／暗周期，光密度 农业生产造成了巨大损失，同时盐渍化、病菌萌发和细菌 ２００Ｉｘｍｏｌ／（ｍ ・ｓ），培养液每天更换１次直至两叶完全伸 生长以及温度骤变等都是影响生产力的重要障碍因子，它 展开。培养至两叶期（１０ ｄ左右），选取生长一致的幼苗， 严重制约了粮食生产和农业可持续发展。世界上大约有 用霍格兰培养液培养２４ ｈ。 半数的灌溉土地受盐渍化的影响，各种病菌也在持续的侵 当小麦幼苗第２叶完全伸展开后直接向培养液中加 袭着植物，温室效应、温度骤变等都对植物造成不利影响， 入一定量ＮａＣ１作为盐胁迫处理方式。试验设计的组合包 寻求简单有效的防御手段非常必要。而化学控制技术是 括：对照实验（单用霍格兰培养液培养，不加ＮａＣ１和其他 一种有效的、简便易行的方法。通过激素类化合物等信号 化学药剂），盐胁迫处理（加入１５０ｍｍｏＬ／Ｌ ＮａＣＩ），ＳＡ＋ 物质诱导基因表达，特别是诱导抗性基因的表达，使植物 ＮａＣ１处理（加入１００ｔｘｍｏｌ／Ｌ ＳＡ＋１５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣ１）和ＳＡ 适应逆境生存的研究，已有不少报道 。 处理（加入１００ｐ￣ｍｏｌ／Ｌ ＳＡ） Ｊａｎｄａ等报道了０．５０ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ预处理玉米幼苗对随后 ０．３０ 低温处理的耐受能力增强；预处理１ｄ后，过氧化氢酶的同工 ０．２５ 酶比无ｓＡ处理的新增１条酶带。据此推测，ｓＡ可能通过诱 ，、ｂｏ 一０．２０ 导抗氧化酶类的产生，从而导致耐冷性增强 。用ｓＡ处理 水稻根部，能提高幼苗膜脂肪酸的不饱和度，降低细胞电解质 型０．１５ 外渗率，暗示ｓＡ也可能与抵抗温度胁迫有关 。在对一些 蔷０．１０ 药用植物的研究中，发现水杨酸具有促进植物细胞中葛根素、 Ｏ．Ｏ５ 紫杉醇、丹参酮ＩＩＡ等多种次生产物积累的作用。另有研究 ０．００ 表明ｓＡ作为一种新型的高效、价廉的天然保鲜剂，已广泛地 Ｃｏｎ ＮａＣ１ ＳＡ＋ＩｑａＣｌ ＳＡ 用于果蔬保鲜，用１ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ水浴处理１０ ｈ也能在一定程 处理 度上抑制板栗品质的降低 。 图１ 外源ｓＡ溶液处理对盐胁迫下小麦幼苗根生长的影响 笔者以小麦、水稻、玉米等为材料，研究植物抗御逆境的 １．３结果与分析外源ＳＡ溶液对盐胁迫下小麦的生长 基金项目：淮南联合大学校级科研项目ＬＹＢ１０１ １。 作者简介：任晓燕（１９８０一），女，安徽淮南人，讲师，研究方向：化学分析、生物技术。 收稿日期：２０１２—０８—１３ １８卷１７期 任晓燕等水杨酸诱导提高植物抵御逆境的 ５１ 的影响，植物受Ｎａ 毒害最明显的症状就是根的生长受抑 制，如图１所示，１５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＣ１处理ｌＯｄ，小麦的生物量 就抑制了３６．１％，Ｎａ＋浓度越大，抑制作用越明显。 外源ｓＡ溶液处理能够缓解Ｎａ 对根生长的抑制作 期下暗萌发６０ ｈ，选取萌发后生长一致的玉米幼苗，转入 ４６￣Ｃ下高温处理２ ｄ或转入ｌ℃下低温处理５ ｄ，高温和低 温处理均在暗中进行。处理结束后，幼苗转入１２／１２ ｈ的 光／暗周期下（光密度２００ｐ．ｍｏｌ／（ｍ ・ｓ ）），２５℃的环境中 用，并且具有浓度效应（数据未列）。与单独Ｎａ 处理相 比，根部干重量的累积随着ｓＡ浓度的增加而增加，当浓度 为ｌＯ０￣ｍｏｌ／Ｌ时达到最大值。上述实验的结果表明，ｓＡ 缓解了Ｎａ 对小麦根生长的抑制作用。 恢复培养８ ｄ后，计算存活率，以在恢复期间能转绿并能 够恢复生长的玉米幼苗计为存活的幼苗。 ３．３结果与分析种子经外源ＳＡ预处理后所培养成的 玉米幼苗，分别转入４６℃下高温处理２ ｄ或转入１ ｏＣ下低 ２水稻试验 温处理５ ｄ后，于２５ｑＣ下恢复８ ｄ，从图３可以看出ＳＡ预 ２．１试验时间和地点２０１１年１Ｏ月在淮南联合大学化 工系实验室进行。 ２．２材料与处理挑选大小一致的水稻（中２优１２８６种 子）。用１％ＮａＣＩＯ消毒１５ｍｉｎ后，用蒸馏水冲洗干净，并 在２５￣Ｃ浸种１ ｄ，２８℃培养箱中催芽２ ｄ。将水稻播种在盛 有稻田土的塑料盆中，置于温度２４～２６℃、光照１４ ｈ小时 的生长室中培养。按照常规方法管理，于水稻植株第４片 叶完全展开时接种。用０．１ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ溶液喷雾接种，保 湿２４ ｈ。分别于接种后０、８、１２、２４、４８、７２ ｈ进行取样，保 存备用以提取抑制稻瘟病菌萌发和细菌生长的物质，以含 ０．０５％Ｔｗｅｅｎ一２０的灭菌双蒸水为对照。 ２．３结果与分析 经水杨酸诱导处理后，水稻叶片提取 物对稻瘟病菌孢子萌发有抑制作用，０、２０、５０、８Ｏ￣ｇ／ｍＬ的 提取物对孢子萌发抑制率分别为０、５．２％、３５．８％、 ６８．６％，且在供试条件下，随提取物质浓度的升高，孢子萌 发抑制率逐渐升高。 １． 篓０． ０． Ｏ． ０． ０ ２０ ５０ ８０ 水稻叶片提取物（１．ｔ ｇ／ｍＬ） 图２外源ｓＡ溶液处理对稻瘟病菌孢子萌发抑制率的影响 上述结果表明，水杨酸诱导处理后，在水稻叶片的提 取物中，能提取到抑制稻瘟病菌萌发和细菌生长的物质， 叶片提取物对稻瘟病菌有较强的抑制作用。 ３玉米试验 ３・１试验时间和地点２０１１年ｌＯ月在淮南联合大学化 工系实验窒进行。 ３．２材料与处理挑选大小一致，均匀饱满的玉米（农大 １０８玉米种子）。用０．１％ＨｇＣ１：消毒１０ ｍｉｎ后漂洗干净， 吸干种子表面水分，用不同浓度的ｓＡ溶液处理，用ＮａＯＨ 调ｐＨ至６．８，在２５￣Ｃ下浸种１２ ｈ，于１２／１２ ｈ的 暗周 处理种子可同时提高玉米幼苗耐热性和耐冷性，但ＳＡ诱 导玉米幼苗耐热性与耐冷性的适宜ｓＡ浓度不同，一般在 １５０～４５０￣ｍｏｌ／Ｌ的ｓＡ均可提高玉米幼苗在高温胁迫后 的存活率，其中以３００１￣ｍｏｌ／Ｌ ＳＡ的效果最好；从图３可同 时看出１００～３００ｔ￣ｍｏｌ／Ｌ的ｓＡ能提高玉米幼苗在低温胁 迫下的存活率，其中以１７０ｔｘｍｏｌ／Ｌ ＳＡ的存活率为最高 ５５ ５０ ４５ 祷４０ 蜒 烛３５ ３０ ２５ ２０ ０ １００ ２Ｏ０ ３００ ４００ ５Ｏ０ ＳＡ浓度（ ｍｏｌ／Ｌ） 图３外源ｓＡ预处理种子后玉米幼苗在高温和低温胁迫下的存活率 ４结论 通过以上的研究结果，笔者认为ＳＡ是提高植物抗逆 性的信号分子。 ＳＡ可能通过多种途径来调节植物的各种生理代谢过 程，从而达到不同的生理效应，ｓＡ诱导植物抵御逆境的机 制上可能有所不同，但是结果通常情况下都是有利于植物 抵御逆境，因此ｓＡ是提高植物抗逆性的信号分子，参与植 物抗逆性反应信息传递，进而激发植物细胞内的各种防卫 反应和产生系统获得性抗性。 参考文献 ［１］尹玲莉，侯晓杰．植物抗性信号分子一水杨酸研究进展［Ｊ］．中 国农学通报，２００７，３（１）：３３８—３４２． ［２］Ｙａｎｇ Ｚ Ｍ，Ｗａｎｇ Ｊ．Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ—ｉｎｄｕｃｅｄ ａｌｕｍｉｍｕｍ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｂｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｉｔｒａｔｅ ｅｆｆｌｕｘ ｆｉ＇ｏｍ ｔｏｏｔｓ ｏｆ Ｃａｓｓｉａ ｔｏｒａ Ｌ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ， ２００３，２１７（１）：１６８—１７４． ［３］Ｒｕａｎ Ｈ Ｈ，Ｓｈｅｎ Ｗ Ｂ，Ｙｅ Ｍ Ｂ．ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｉｔｒｉｃ ｏｘｉｄｅ ｏｎ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ—ｉｎｄｕｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅｓ ｔｏ ｗｈｅａｔ（Ｔｒｉｉｆｅｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ）ｌｅａｖｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎ Ｓｅｉ Ｂｕｌｌ，２００２，４７（２３）：６７７—６８１． （下转５３页） １８卷１７期 范春丽河阴石榴茎尖脱毒快繁技术研究 ５３ ｄ，光照度为２０００１ｘ。４０ｄ后统计茎尖外植体增殖结果。 １．４根的诱导当分化芽长到３—５ｃｍ时，从基部切下， 分别放入附加ＮＡＡ或６一ＢＡ的１／２ＭＳ的生根培养基上 （表２）。每个处理５瓶，每瓶３个外植体，先暗培养７ｄ，然 ２．２不同质量浓度ＮＡＡ和ＩＢＡ处理对河阴石榴生根率 的影响不同质量浓度的ＮＡＡ和ＩＢＡ处理对突尼斯软籽 石榴生根率的影响由表４可以看出，不同质量浓度ＮＡＡ 和ＩＢＡ对突尼斯软籽石榴生根株数、生根率均有不同程度 的影响。添加ＮＡＡ的植株的生根根多且粗壮，６一ＢＡ对 石榴苗生根影响不大，其中以不添加６一ＢＡ的培养基（处 后培养室中培养，温度为（２５±２）℃，光照时间１４ ｈ／ｄ．， 光照度为２０００１ｘ。２０ｄ后开始观察其根原基萌发情况， ３０ｄ时统计生根数。 表２不同植物生长调节物质生根处理组合 理３）上石榴苗的生根率最高，达９０．０％，为河阴石榴的最 佳生根培养基。 表４不同浓度的生长调节物质处理组合对生根的影响 １．５炼苗和移栽将生根４０ｄ的不同试管苗进行炼苗移 ２．３河阴石榴试管苗的炼苗及移栽河阴石榴组培苗 栽。将试管苗的三角瓶打开，炼苗３—５ｄ，移栽时除去留 在根上的琼脂后，迅速植入经过高温灭菌的以蛭石与草炭 土配质量比为１：２的基质中。一次性浇透无菌的１／２ＭＳ 生长５０ｄ的组培苗根系呈褐色、粗壮、木质化。转入温室 后长势很好，移栽后的成活率达９５．０％。 营养液，放入培养室内。保持室内湿度８０％～８５％，室温 为２５～２８℃，每天光照１２ ｈ，浇水２次，３０ｄ后去掉烧杯， ３小结与讨论 （１）不同质量浓度６一ＢＡ和ＮＡＡ组合诱导河阴石榴 隔１０ｄ喷营养液１次。待移栽苗健壮成活后，移入温室内 栽培。 茎尖外植体增殖，其中，ＭＳ＋１．０ ｍｇ／Ｌ ６一ＢＡ＋０．３０ ｍｓ／Ｌ ＮＡＡ为最佳增殖培养基，增殖系数为４．２。石榴离 体培养比一般草本植物困难＿４］，但采用茎尖培养，要容易 得多，同时很少出现褐化现象。 ２结果与分析 ２．１不同植物生长调节物质组合对石榴芽增殖的影响 比较各处理中愈伤的增长和不定芽的生长状况，在含不 同浓度的６一ＢＡ和ＮＡＡ组合的培养基上，河阴石榴茎尖 外植体的增殖结果见表３，从表３中可以看出，处理２增殖 倍数高，外植体生长的芽长势也较好。接入的愈伤紧密， 呈深绿色，上面密集小芽，都在０．５ｃｍ左右，成形的芽苗也 （２）不同质量浓度的ＮＡＡ和６一ＢＡ对生根培养的结 果表明，添加ＮＡＡ的植株生根较多，根长势好且粗壮。河 阴石榴的最佳生根培养基为１／２ＭＳ＋０．５ ｍｇ／Ｌ ＮＡＡ，生 根率达９０．０％，且生根较粗壮。移栽后的成活率达 ９５．０％，茎尖培养后形成的组培苗长势很好。 参考文献 ［１］李文增．荥阳市河阴石榴品种资源调查及栽培技术研究［Ｊ］．中 国农学通报，２００９，２５（０３）：１７５—１７８． 较多。在６一．ＢＡ浓度较高时（２ ｍｇ／Ｌ），愈伤组织增殖较 多，芽较少。采用茎尖培养较茎段、叶片培养，褐化较少， 增殖系数高，愈伤组织形成多，也紧密，只是操作较复杂。 当６一ＢＡ达到２ｍｇ／Ｌ时，茎尖培养后长势逐渐变弱，只生 长愈伤组织，出现褐化现象，芽较少，芽的叶片有些黄化， 可能过高质量浓度的６一ＢＡ对芽的生长有一定的抑制作 用。这与陈延惠 的结果一致。试验结果表明，较适宜突 尼斯软籽石榴芽外植体增值的培养基组合为ＭＳ＋１．０ ｍｇ／Ｌ ６一ＢＡ＋０．３ ｍｇ／Ｌ ＮＡＡ。 ［２］闰志佩．软籽石榴茎尖组培快繁技术研究［Ｊ］．枣庄师范专科学 校学报，２００３．２０（２）：７２—７４． ［３］陈延惠，刘丽，李洪涛，等．突尼斯软子石榴组织培养快繁体系的 建立［Ｊ］．河南农业大学学报，２０１０，４４（２）：１６０—１６２． ［４］朱立武，张水明，宋丰顺，等．石榴离体培养再生体系的研究 ［Ｊ］．园艺学报，２００３，３０（２）：２０７—２０８． 表３不同浓度的生长调节物质处理组合对增殖的影响 （责编：施婷婷） （上接５１页）［４］康国章，孙谷畴．王正询水杨酸在植物抗环境胁 迫中的作用［Ｊ］．广西植物，２００４，２４（２）． 学学报：自然科学版，２００３（２）：１７７—１８１． ［６］孟雪娇，邸昆．水杨酸在植物体内的生理作用研究进展［Ｊ］．中国 ［５］陈洁，林栖凤．植物耐盐生理及耐盐机理研究进展［Ｊ］．海南大 农学通报，２０１０，２６（１５）：２０７—２１４． （责编：张琪琪）
