白骨壤幼苗對不同鹽濃度處理的響應分析

白骨壤幼苗對不同鹽濃度處理的響應分析目錄TOC\o"1-2"\h\u23218引言 I摘要：鹽脅迫是影響植物生長、作物產(chǎn)量和植被分布最重要的世界性問題之一。探究不同鹽濃度對紅樹幼苗生理的影響，為深入探究紅樹的鹽脅迫適應機制提供理論基礎。本研究以三月齡的紅樹植物白骨壤(Avicenniamarina)為研究對象，分別在0(對照，CK)、250、500和700mmol/LNaCl處理0h、6h、12h、24h和48h后，測定超氧化物歧化酶、過氧化物酶以及過氧化氫酶的活性，并檢測葉綠素含量。在500mmol/LNaCl脅迫處理下，通過實時熒光定量PCR(RT-qPCR)測定超氧化物歧化酶和過氧化氫酶合成基因在各時間點的表達狀況，以便深入了解其在脅迫環(huán)境中的反應與調(diào)控機制。結果表明，三項抗氧化物酶類的活性隨著鹽濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；在500mmol/LNaCl處理時超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性最大，顯著高于CK；在700mmol/LNaCl處理時過氧化物酶和過氧化氫酶活性受到抑制，低于CK；在250mmol/LNaCl處理時白骨壤幼苗葉綠素含量最高，顯著高于其他處理組；4個基因在鹽脅迫下的轉錄變化有所差異。結果表明白骨壤在鹽濃度為500mmol/L時可以獲得較好的實驗結果。本研究可為白骨壤應答鹽脅迫機理研究及相關基因表達調(diào)控規(guī)律提供理論參考。關鍵詞：白骨壤；鹽脅迫；超氧化物歧化酶；過氧化物酶；過氧化氫酶引言鹽脅迫是影響植物生長、作物產(chǎn)量和海岸植被分布最重要的世界性問題之一。我國現(xiàn)有鹽堿土地面積9913萬公頃,大約占世界鹽堿地總面積的十分之一REF_Ref24707\r\h[26]。由于全球氣候變暖、人類活動增加、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不合理灌溉和生態(tài)環(huán)境進一步惡化，鹽堿地面積呈逐年擴大的趨勢。土壤鹽堿化使土壤通透性變差，不利于植物生長，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展因此受到嚴重制約。深入探究鹽脅迫對植物生長發(fā)育及生理方面的影響，旨在增進對植物鹽脅迫適應機制的理解，為相關理論的完善和實踐應用的指導提供有力依據(jù)。白骨壤(Avicenniamarina)，學名海欖雌，是地理分布跨度最廣且耐鹽性較強的一種紅樹，其生態(tài)價值高，在促淤保灘、生態(tài)調(diào)控等方面起重要作用REF_Ref25096\r\h[6]REF_Ref25102\r\h[7]REF_Ref25115\r\h[8]。白骨壤種子在鹽度0~10的條件下表現(xiàn)出較高的萌根率和良好的幼苗生長狀況REF_Ref25226\r\h[27]。低鹽度(10‰和20‰)對白骨壤幾乎沒有負面影響，但在高鹽度(30‰和40‰)下生長的幼苗受到顯著抑制，與淡水培養(yǎng)的白骨壤相比，在咸潮預培養(yǎng)的幼苗中觀察到更高的耐鹽性，表明適度的鹽預處理可能有利于植物抵抗高鹽度REF_Ref27081\r\h[15]。白骨壤的編碼MnSOD2的基因(AmSOD2)在1個月大的白骨壤幼苗的根、莖和葉中表達，在對NaC1、H2O2、Ni2+和Cd2+的反應中，該基因在葉片中的表達顯著增強REF_Ref25308\r\h[14]。在長期與環(huán)境的相互作用中，白骨壤已適應高鹽分的生長環(huán)境，然而其鹽脅迫適應機制卻仍未被闡明。鑒于上述重要性，以白骨壤作為研究目標，致力于深入探究其應對鹽脅迫的生理機制，這不僅有助于進一步理解其鹽脅迫響應的分子適應機制，還為植物耐鹽育種工程提供了理論依據(jù)。此項研究具有深遠的理論意義和不可忽視的實際價值。鹽脅迫對植物的多個層面，包括生理生化過程、生長和發(fā)育，均產(chǎn)生顯著的影響。為了應對外界鹽堿環(huán)境，植物在漫長的進化過程中逐漸發(fā)展出了一系列精細的調(diào)節(jié)機制，以緩解鹽脅迫帶來的負面影響。這些機制包括離子選擇性吸收、滲透調(diào)節(jié)以及活性氧清除等，它們共同確保植物能從環(huán)境中有效汲取所需的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，從而維持其正常的生長發(fā)育和生理代謝過程REF_Ref25458\r\h[1]REF_Ref25468\r\h[2]。葉綠素，作為色素蛋白復合體的關鍵組成部分，在鹽脅迫環(huán)境下其含量往往會降低REF_Ref25576\r\h[3]。研究表明，鹽脅迫導致葉片氣孔關閉和蒸騰速率降低，抑制小麥(Triticumaestivum)正常光合生理代謝，造成小麥幼苗的光合色素含量顯著降低，影響植物體內(nèi)各種色素蛋白復合體的合成，進一步影響光能的吸收轉換及電子傳導REF_Ref25634\r\h[22]。鹽脅迫對植物的影響不僅僅局限于光合作用，其主要的受害部位還包括膜系統(tǒng)。植物的膜系統(tǒng)具備調(diào)節(jié)鹽分運輸和分配的功能，當植物遭受鹽害時，其細胞膜結構往往會受到破壞，導致細胞膜透性增大REF_Ref25706\r\h[16]。在鹽脅迫環(huán)境下，細胞內(nèi)活性氧代謝的平衡會被打破，引發(fā)氧自由基的過量積累。這會導致膜脂過度氧化，進而對細胞膜系統(tǒng)和代謝過程造成傷害，并可能損害蛋白質(zhì)和核酸等生物分子REF_Ref25778\r\h[17]。丙二醛(MDA)作為膜脂過度氧化的產(chǎn)物，它的存在會進一步增加植物細胞膜的通透性，加劇脂質(zhì)過氧化作用。當為了應對細胞內(nèi)活性氧和自由基的增加，植物會啟動一系列保護酶的作用機制。這些保護酶，如超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)和過氧化物酶(peroxidase,POD)等發(fā)揮著關鍵作用，它們能夠有效清除細胞內(nèi)的活性氧，進而維護細胞的穩(wěn)態(tài)和結構完整性，從而顯著提升植物的抗逆性REF_Ref25876\r\h[18]REF_Ref25883\r\h[19]。研究發(fā)現(xiàn)，不同植物品種對鹽脅迫的響應存在差異。例如，耐鹽馬鈴薯(Solanumtuberosum)在NaCl處理下會表現(xiàn)出SOD活性的升高，而鹽敏感馬鈴薯則沒有顯著變化REF_Ref30177\r\h[4]。小麥POD活性隨鹽濃度增加而升高，品種間存在差異，耐鹽品種通常表現(xiàn)出更高的酶活性REF_Ref25958\r\h[20]。鹽脅迫處理水稻(Oryzasativa)幼苗之后，葉片中APX、SOD等酶活性明顯升高REF_Ref30268\r\h[5]。植物通過調(diào)節(jié)保護酶的活性來應對鹽脅迫，不同品種間存在差異，這可能與它們的耐鹽性有關。在面臨NaCl脅迫時，海馬齒(Sesuviumportulacastrum)的生長受到明顯抑制，然而其生理機制表現(xiàn)出積極的適應反應。具體而言，其中抗氧化酶如SOD、POD和APX的活性得到顯著增強，同時，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如可溶性糖和脯氨酸的含量也明顯上升。這些生理響應有效地減輕了鹽脅迫對海馬齒造成的傷害，進而顯示出其一定程度的耐鹽能力。然而，值得注意的是，海馬齒的耐鹽性并非毫無限制。當面臨800mmol/LNaCl的高鹽脅迫時，相較于400mmol/LNaCl處理，其酶活性出現(xiàn)了一定程度的降低，這表明海馬齒在高鹽環(huán)境下的適應能力存在局限性。此外，耐鹽相關基因SOS1、CIPK8、AHA1和CBL10在鹽脅迫下均呈現(xiàn)上調(diào)表達的趨勢，且在800mmol/LNaCl脅迫下的表達量高于400mmol/LNaCl處理，這進一步表明這些基因在海馬齒適應高鹽脅迫的過程中扮演著至關重要的作用REF_Ref26052\r\h[21]。到目前為止，有關白骨壤鹽脅迫適應的研究和鹽脅迫響應基因的鑒定尚有報道REF_Ref26128\r\h[9]REF_Ref26134\r\h[10]，然而其鹽脅迫適應機制尚有待闡明。因此，本研究將針對白骨壤幼苗開展不同鹽濃度處理，通過檢測鹽脅迫前后植株葉片中葉綠素含量、保護性酶類活性和保護酶合成基因表達水平，以期在生理生化水平和基因表達水平初步明確白骨壤適應鹽脅迫的生理機制，為進一步開展白骨壤鹽脅迫響應分子機理研究提供支持。1材料與方法實驗材料與處理實驗用的白骨壤幼苗購自東寨港紅樹林研究所育苗基地。選取灘涂育種的3月齡（約4片真葉）白骨壤幼苗，并將幼苗重新移植到品氏泥炭土：蛭石3：1的營養(yǎng)土中，于溫室（25-30℃，12h光照/12h黑暗）恢復培養(yǎng)一周。將對照組和實驗組幼苗分別浸沒在含0、250、500和700mmol/LNaCl的蒸餾水中，每個處理設置三個生物學重復，每個生物學重復12棵幼苗，分別在處理0、6、12、24和48h取葉片，用液氮速凍，然后將其儲存于-80℃冰箱備用。白骨壤抗氧化物酶活性測定利用超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,SOD)試劑盒（WST8法）進行SOD測定；利用過氧化物酶體(Peroxidase,POD)試劑盒進行POD測定；利用過氧化氫酶(Catalase,CAT)試劑盒進行CAT測定；具體操作步驟按照說明書進行。白骨壤葉綠素含量測定取0.2g的新鮮葉片，剪切成約0.2cm長的細絲或小碎片，置于10ml的離心管中；向裝有待提取葉綠素的離心管中加入10ml的96%乙醇溶液，避光存放過夜，期間每隔一段時間上下顛倒離心管以混合溶液，大約3-4次，直至葉片組織變?yōu)榘咨?。在黑暗環(huán)境中分別在波長665nm、649nm和470nm處測定各葉綠素提取液的吸光值A。白骨壤RNA的提取與反轉錄用RNAprepPure多糖多酚植物總RNA提取試劑盒（天根，中國）進行RNA提取，具體操作流程按說明書步驟進行。瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA完整性，超微量紫外可見分光光度計檢測RNA的濃度和純度。用TransScriptOne-StepgDNARemovalandcDNASynthesisSuperMix試劑盒（全式金，北京）進行反轉錄，具體操作流程按說明書步驟進行。使用內(nèi)參基因18SrRNA定量引物進行PCR擴增，將得到的產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳，以檢測cDNA的質(zhì)量。超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)合成基因的qPCR檢測以綠豆(Vignaradiata)、番茄(Solanumlycopersicum)的SOD基因和桉樹(Eucalyptus)的CAT基因的CDS序列為query，通過BLASTN同源比對白骨壤核酸數(shù)據(jù)庫，篩選出4個SOD基因(AM09G203、AM17G186、AM21G464、AM28G387)，分別命名為AmSOD1-4；3個CAT基因(AM22G426、AM22G424、AM03G1278)，分別命名為AmCAT1-3。將白骨壤的SOD和CAT基因用軟件Primerpremier5設計qPCR引物（表1），內(nèi)參基因為18SrRNA。用2×MagicGreenTaqSuperMix試劑盒（吐露港，中國）進行PCR擴增，操作流程按說明書進行，將擴增產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳以檢測引物特異性。qPCR反應體系及運行程序參照ChamQUniversalSYBRqPCRMasterMix（諾唯贊，中國）試劑盒說明書配制和進行。使用RocheLightCycler480IISystem進行qPCR反應，采用2-△△Ct方法對基因表達量進行計算REF_Ref28093\r\h[12]，并用Origin2021軟件進行可視化。數(shù)據(jù)分析利用Excel2023對不同時間及鹽脅迫下的生理生化指標數(shù)據(jù)進行整理分析。利用SPSSStatistics22軟件對生理指標數(shù)據(jù)進行描述統(tǒng)計及相關性分析。利用Origin2021繪制柱狀圖。采用SPSSStatistics22軟件進行差異性顯著性分析,單因素ANOVA檢驗和LSD多重比較檢驗差異顯著性(p<0.05)。表1白骨壤SOD和CAT基因qPCR引物序列編號基因IDGenename引物名稱序列（5′-3′）Primersequence1AM09G203qAmSOD1-FqAmSOD1-RCTAAGATCGTTCCCTCTTGGGTGGTGGTGGAGCTGCATGAT2AM17G186qAmSOD2-FqAmSOD2-RCACTTCATTCCTCCTTCCAAGGGCAGCGACGACGGTGAGT3AM21G464qAmSOD3-FqAmSOD3-RCCAGCAGTCATTGCCAGTCTGGCTTTCTGAACTTCCCGAT4AM28G387qAmSOD4-FqAmSOD4-RCCACCCTAACCATCTCAACAATCAAAGTGCACCTGAAACACAAT5AM22G426qAmCAT1-FqAmCAT1-RTGTCCCTCCAGTTCGTTCAATCCTCTCACGAGTAAAATGGGC6AM22G424qAmCAT2-FqAmCAT2-RCCGTCCATCGAGTGCGTTCTTCAATGAGGATTGGGCCT7AM03G1278qAmCAT3-FqAmCAT3-RTGCGTTCAATTCACCTTTTATGCCTTGGCACTGGCACCTC2結果與分析2.1鹽脅迫對白骨壤葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響由圖1A可知，隨著鹽脅迫處理的持續(xù)進行，在相同的鹽濃度下，白骨壤葉片中的SOD活性表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。在處理時間為12小時時，250、500和700mmol/LNaCl處理下的SOD活性均達到峰值，其中500mmol/LNaCl處理下的活性最高，達到CK的1.66倍，與CK相比存在顯著差異。而在250和700mmol/LNaCl處理下，SOD活性分別為CK的1.50倍和1.49倍。隨著處理時間的進一步延長，SOD活性開始逐漸降低。在24小時和48小時時，SOD活性的排序為：500mmol/LNaCl處理下最高，其次是250mmol/LNaCl處理，最后是700mmol/LNaCl處理，但所有處理組的SOD活性均保持高于CK。僅在6小時時，700mmol/LNaCl處理下的SOD活性超過了其他兩個鹽脅迫處理組。在鹽脅迫的生長環(huán)境中，白骨壤的SOD活性展現(xiàn)出一定程度的升高，這顯示出植株在鹽脅迫下增強了其抗逆性。2.2鹽脅迫對白骨壤葉片過氧化物酶(POD)活性的影響由圖1B可知，在相同鹽濃度條件下，隨著鹽脅迫處理時間的遞增，白骨壤葉片中的POD活性表現(xiàn)出先升后降的趨勢。當處理時間達到6小時時，250、500和700mmol/LNaCl處理組的POD活性均達到其最大值，并且與CK相比具有顯著差異。其中，以250mmol/LNaCl處理下的POD活性最高，其值是對照的1.54倍；而500和700mmol/LNaCl處理下的POD活性則分別為對照的1.3倍和1.08倍。然而，隨著處理時間的進一步增加，POD活性逐漸降低。在12小時、24小時和48小時時，250mmol/LNaCl處理條件下的POD活性最高，其次是500mmol/LNaCl處理，且所有處理組的POD活性均高于CK。在700mmol/LNaCl處理條件下，POD活性顯著低于CK。說明一定濃度的鹽脅迫處理可以提高白骨壤葉片中的POD活性，但是當NaCl濃度超過一定的閾值時會抑制POD活性，可能與膜滲透性增大，內(nèi)容物外滲有關。2.3鹽脅迫對白骨壤葉片過氧化氫酶(CAT)活性的影響由圖1C可知，隨著鹽脅迫處理的延長，在相同鹽濃度處理下，白骨壤葉片中CAT活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。6h時250、500和700mmol/LNaCl處理條件下的CAT活性達到峰值，與CK相比具有顯著差異。其中，500mmol/LNaCl處理條件下的CAT活性最高，為CK的2.02倍，而250和700mmol/LNaCl處理下的CAT活性分別為CK的1.96倍和1.4倍。然而，隨著時間的進一步推移，CAT活性開始逐漸降低。在處理12小時、24小時和48小時時，CAT活性在500mmol/LNaCl處理下仍然是最高的，其次是250mmol/LNaCl處理，而且所有處理組的CAT活性都高于CK。但在700mmol/LNaCl處理下，CAT活性明顯低于CK。這一趨勢反映出，隨著NaCl濃度的增加，CAT對H2O2的清除能力起初會顯著增強，但當濃度超過一定范圍后，其清除能力會大幅下降，從而抑制了CAT的活性。2.4鹽脅迫對白骨壤葉片葉綠素含量的影響鹽濃度過高會影響植物的正常生理代謝，而光合作用是植物最重要的生理代謝之一REF_Ref26389\r\h[25]。由圖1D可知，隨著處理時間的延長，不同鹽濃度處理的白骨壤幼苗中葉綠素含量變化幅度較小。隨著處理時間的延長，在CK和250mmol/LNaCl處理條件下白骨壤幼苗葉綠素含量緩慢增加，其中在250mmol/LNaCl的處理條件下，葉綠素含量達到最高峰值。在500和700mmol/LNaCl的處理條件下，葉綠素含量則呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢。在處理48小時后與CK這種差異變得尤為顯著，且NaCl的濃度越高，葉綠素含量的減少就越為明顯。這一現(xiàn)象表明，在250mmol/LNaCl的處理下，白骨壤幼苗的光合作用效果相對較好，但隨著鹽脅迫處理濃度的增強，葉綠素含量出現(xiàn)下降趨勢，光合作用效果較差，從而抑制了植株的正常生長過程。圖1鹽脅迫下白骨壤幼苗葉片SOD(A)、POD(B)、CAT(C)活性和葉綠素(D)含量變化注：在相同處理時間內(nèi)使用不同大寫字母進行標識，表示鹽濃度之間存在0.05水平的顯著性差異；而在相同的鹽濃度條件下使用不同小寫字母進行標識，則表示處理時間之間在0.05水平存在顯著性差異。2.5白骨壤RNA、cDNA質(zhì)量檢測及qPCR引物特異性檢測結果顯示白骨壤RNA瓊脂糖凝膠電泳結果顯示各樣品RNA的完整性較好，滿足后續(xù)實驗要求。圖2A所示，目的條帶大小正確，說明cDNA模板質(zhì)量可用于qPCR。由圖2B可知，除基因AmSOD3、AmSOD4和AmCAT2外，其他基因的擴增產(chǎn)物均為100bp左右的單一條帶，引物具有特異性可用qPCR實驗。圖2白骨壤RNA、cDNA的質(zhì)量檢測及qPCR引物的特異性檢測注：(A)白骨壤葉組織cDNA擴增產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳圖。M：Marker；泳道1-5分別為脅迫處理0h，12h，24h，48h白骨壤葉片cDNA；(B)PCR擴增檢測引物特異性。M:Marker；泳道1-7分別為基因AmSOD1，AmSOD2，AmSOD3，AmSOD4，AmCAT1，AmCAT2，AmCAT3。2.6qPCR檢測相關生理指標基因在白骨壤葉片中的表達情況挑選引物特異性較強的4個基因，通過qPCR驗證其在0(CK)和500mmol/LNaCl脅迫處理0h、6h、12h、24h和48h下表達水平的變化（如圖3）。與CK相比，鹽脅迫處理6h、12h、24h和48h時，AmCAT1基因的表達量均顯著下調(diào)，在鹽脅迫處理48h時，AmCAT1基因的表達量相較于6h、12h和24h有所上升。同樣地，AmCAT3基因在鹽脅迫處理6h、12h、24h和48h時表達量也明顯下調(diào)，在處理12h時，其表達量相較于6h、24h和48h有所上升。這些結果表明，AmCAT1和AmCAT3基因在鹽脅迫條件下受到抑制。AmSOD1和AmSOD2基因在鹽脅迫處理下均呈現(xiàn)先上升后下降的表達趨勢，但它們的表達峰值出現(xiàn)時間不同。具體來說，AmSOD1基因在處理24h時達到峰值，為CK的1.06倍，而AmSOD2基因則在處理12h時達到峰值，為CK的1.16倍。這種上調(diào)表達可能意味著AmSOD1和AmSOD2基因在白骨壤應對鹽脅迫的生物過程中起到了積極的調(diào)控作用。圖3qPCR驗證SOD和CAT基因在白骨壤葉片中的鹽脅迫響應情況3主要結論與討論在正常生理條件下，植物體內(nèi)活性氧處于不斷產(chǎn)生和清除的動態(tài)平衡之中REF_Ref24883\r\h[38]。一旦植物遭受逆境脅迫，這種平衡就會被打破，導致活性氧水平顯著上升REF_Ref26500\r\h[28]。為了應對和修復外界非生物脅迫帶來的損傷，植物發(fā)展出一套完善的抗氧化防御機制，以維持體內(nèi)活性氧產(chǎn)生與清除之間的平衡REF_Ref26529\r\h[24]。在鹽脅迫條件下，植物通過提高SOD、POD和CAT等關鍵抗氧化酶的活性，有效調(diào)控活性氧的代謝平衡，從而保護細胞膜結構的完整性REF_Ref26568\r\h[23]。這些抗氧化酶的含量水平能夠直接反映植物體內(nèi)活性氧清除能力或抗氧化能力的強弱REF_Ref26598\r\h[29]。本研究結果顯示，隨著脅迫時間的延長和NaCl濃度的遞增，SOD、POD和CAT的活性均展現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。這與先前鹽脅迫下紫甘藍REF_Ref26389\r\h[25]和豇豆幼苗REF_Ref26820\r\h[30]的抗氧化物酶活性變化相近，進一步印證了鹽脅迫對抗氧化酶活性的復雜調(diào)控作用。當NaCl濃度為500mmol/L時，SOD和CAT的活性均達到峰值；而在250mmol/LNaCl濃度下，POD活性則達到最大。隨后，這些酶的活性均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。這一發(fā)現(xiàn)揭示了在不同濃度的NaCl脅迫過程中，植物體內(nèi)各種抗氧化酶并非同步發(fā)揮作用REF_Ref26820\r\h[30]。在NaCl濃度為700mmol/L處理條件下的白骨壤幼苗中抗氧化物酶活性表現(xiàn)為：SOD活性顯著降低，但仍然高于CK，可能與白骨壤SOD在較寬的NaCl濃度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出催化活性有關REF_Ref26960\r\h[13]；在鹽脅迫持續(xù)12小時后，CAT的活性受到顯著抑制，與CK相比存在明顯差異。這一現(xiàn)象表明，高濃度的鹽脅迫對白骨壤造成了不利影響，導致其清除體內(nèi)氧自由基的能力降低，進而降低了CAT的活性。此外，CAT的失活還可能降低其對過氧化氫的親和力，進一步削弱了其抗氧化能力REF_Ref27055\r\h[31]。CAT與SOD在植物體內(nèi)協(xié)同工作，共同消除超氧陰離子，有效防止細胞膜系統(tǒng)發(fā)生過氧化反應，進而強化植物的抗逆能力，使其能夠更好地應對各種環(huán)境挑戰(zhàn)REF_Ref27101\r\h[11]；POD活性在12h后受到抑制，與CK相比具有顯著差異。在250mmol/LNaCl脅迫處理條件下的葉綠素含量達到最大且顯著高于CK；當NaCl濃度為500和700mmol/L時葉綠素含量逐漸下降且顯著低于CK。表明250mmol/LNaCl濃度的脅迫可以作為一種外源信號刺激物，通過調(diào)節(jié)植物的生理和代謝過程來促進植物的生長和適應能力REF_Ref27140\r\h[34]。這可能涉及植物的逆境響應途徑，如調(diào)節(jié)抗氧化系統(tǒng)的活性以及增加抗逆酶的合成等REF_Ref27172\r\h[35]。當NaCl濃度為500和700mmol/L時葉綠素含量下降，可能是由于鹽脅迫一方面抑制了葉綠素的從頭合成過程，另一方面又破壞了葉綠素的結構，進而導致了葉綠素含量的降低，類似的結果還出現(xiàn)在關于番茄REF_Ref32580\r\h[36]，玉米REF_Ref32613\r\h[37]等植物中。本研究顯示，在低鹽脅迫條件下，植物具備一種自我保護機制，即通過顯著增強抗氧化酶的活性，高效清除細胞內(nèi)積聚的冗余活性氧，從而顯著減少鹽脅迫所帶來的不利影響與傷害。但在高鹽脅迫下(≥500mmol/LNaCl)，白骨壤幼苗體內(nèi)酶活性降低，氧化還原平衡被打破，說明白骨壤自身的抗氧化能力是有一定限度的，這與鹽脅迫下杠柳幼苗REF_Ref27241\r\h[33]和棉花幼苗REF_Ref27270\r\h[32]研究結果相近。面臨鹽脅迫的挑戰(zhàn)時，植物為強化其清除活性氧的能力，須激活相關抗氧化物酶的活性，而這一過程又依賴于相關基因表達水平的提升，進而確保植物能夠在鹽脅迫環(huán)境中維持其生理穩(wěn)態(tài)。為深入研究白骨壤在鹽脅迫下的基因轉錄變化，分析白骨壤SOD基因和CAT基因在鹽脅迫下的轉錄變化發(fā)現(xiàn)：AmSOD1和AmSOD2的表達模式存在差異，隨著時間的延長，AmSOD1表達水平呈逐漸上升后下降，而AmSOD2呈先上升后逐漸下降的趨勢，分別在24h和12h時上調(diào)表達，這兩種基因在清除活性氧方面可能起著重要作用。在鹽脅迫下，白骨壤幼苗中AmCAT1和AmCAT3的相對表達水平低于CK，表達下調(diào)，表明其轉錄活動受到了抑制。這些發(fā)現(xiàn)為理解白骨壤在鹽脅迫下的適應機制提供了線索。本研究剖析了白骨壤的耐鹽特性，揭示其在低鹽脅迫環(huán)境下能夠精準地調(diào)動一系列生理調(diào)控機制，展現(xiàn)出了卓越的氧自由基清除能力，顯著提升了細胞的通透性和抗氧化防御效能，進而有效緩解了活性氧造成的潛在損害。這些發(fā)現(xiàn)不僅印證了白骨壤幼苗對低鹽脅迫的較強抗性，更彰顯了其出色的耐鹽適應性，為深入理解其生理生態(tài)特性提供了重要線索；通過分析白骨壤抗氧化物酶在鹽脅迫下活性的變化規(guī)律，可以推斷在500mmol/L濃度的鹽脅迫處理下，可以獲得較好的實驗結果。本研究初步了解白骨壤幼苗的耐鹽性機制和適應策略，為進一步研究植物在鹽脅迫下生理指標及相關基因表達調(diào)控規(guī)律提供理論依據(jù)。同時，為解決土壤鹽堿化問題提供新思路和新方法。參考文獻DeinleinU,StephanAB,HorieT,etal.Plantsalt-tolerancemechanisms.TrendsPlantSci,2014,19(6):371-379.GargAK,KimJK,OwensTG,etal.Trehaloseaccumulationinriceplantsconfershightolerancelevelstodifferentabioticstresses.ProcNatlAcadSciUSA,2002,99(25):15898-15903.ChaumS,KirdmaneeC.Effectofglycinebetaineonproline,wateruse,andphotosyntheticefficiencies,andgrowthofriceseedlingsundersaltstress.TurkJAgricFor,2014,34(6):455-479.RahnamaH,EbrahlmzadehH.TheeffectofNaClonantioxidantenzymeactivitiesinpotatoseeding.BiolPlantarum,2005,49(1):93-97.NounjanN,NghiaTP,TheerakulpisutP.Exogenousprolineandtrehalosepromoterecoveryofriceseedlingsfromsalt-stressanddifferentiallymodulateantioxidantenzymesandexpressionofrelatedgenes.JPlantPhysiol,2012,169(6):596-604.SpaldingM,KainumaM,CollinsL.Worldatlasofmangroves.London,UK:Earthscan,2010.HogarthPJ.Thebiologyofmangrovesandseagrasses.UniversityofYork,UnitedKingdom:OxfordUniversityPress.2015.TomlinsonPB.Thebotanyofmangroves.CambridgeUniversity,UnitedKingdom:CambridgeUniversityPress,2016.NguyenHT,StantonDE,SchmitzN,etal.GrowthresponsesofthemangroveAvicenniamarinatosalinity:developmentandfunctionofshoothydraulicsystemsrequiresalineconditions.AnnBot,2015,115:397-407.NaidooG.ThemangrovesofSouthAfrica:Anecophysiologicalreview.SAfrJBot,2016,107101-113.JiaX,XiaoguangD,JunY,etal.CoupledexpressionofCu/Zn-superoxidedismutaseandcatalaseincassavaimprovestoleranceagainstcoldanddroughtstresses.PlantSignalBehav,2013,8(6):e24525.LivakKJ,SchmittgenTD.Analysisofrelativegeneexpressiondatausingreal-timequantitativePCRandthe2-ΔΔCtmethod.Methods,2001,25:402-408.KantiRS,MoumitaB,MoumitaSB,etal.ComprehensivecharacterizationandmolecularinsightsintothesalttoleranceofaCu,Zn-superoxidedismutasefromanIndianMangrove,Avicenniamarina.SciRep,2022,12(1):1745-1745.HamidA,AzarS.FunctionalcharacterizationofamanganesesuperoxidedismutasefromAvicenniamarina:insightsintoitsroleinsalt,hydrogenperoxide,andheavymetaltolerance.SciRep,2024,14(1):406-406.ChengH,InyangA,LiCD,FeiJ,ZhouYW,WangYS.SalttoleranceandexclusioninthemangroveplantAvicenniamarinainrelationtorootapoplasticbarriers.Ecotoxicology.2020;29(6):676-683.宋明月.濱