滨海盐渍土中富含可溶性盐分，是影响和限制植物生长的重要环境因素之一。滨海植物通常具有较强的耐盐性^[1-2]。由于人为干扰，天然植被退化，耐盐植物的筛选和利用已成为滨海盐渍土植被恢复和可持续发展的重要途径。

竹柳(Salix spp.)为杨柳科(Saliaceae)柳属树种, 具有生长快^[3-5]、耐盐碱^[6-7]、材质优良和干形优美^[8]等特性。竹柳的扦插繁殖能力较强^[9-10]，能适应华南地区生长^{[4, 11]}，但病虫害对其规模化发展的影响不可忽视。此外，从竹柳的生理特性来看，其可通过干枯脱落、顶芽萎蔫下垂的避旱策略来应对干旱胁迫^[12-13]，具有一定的耐盐性^{[5, 14]}，对镉的耐性较强及对重金属胁迫有更强的耐性^[6-7]。

耐盐植物对盐分胁迫通常会在形态结构和生理过程上表现出适应性特征。许多植物在受到盐胁迫时，其解剖结构会发生一系列的变化来适应高盐环境。对竹柳在盐胁迫下的生理生化研究已有报道^[6-7]，但盐胁迫过程中营养器官的解剖结构变化及对盐分适应机理尚未见研究报道。本研究通过设置不同浓度的NaCl胁迫处理，分析半年生竹柳扦插苗成活率、叶片的生理生化指标及根叶结构解剖特征的变化，为华南沿海地区种植的速生竹柳在滨海盐碱区域的栽植管理提供理论依据和技术支持。

试验地位于广州市天河区华南农业大学树木园温室(113°18′26″ E，23°06′26″ N)。广州市地处南亚热带季风区，年平均气温为21.8℃，年均降雨量1623.6~1899.8 mm。以长势良好、形态特征相近的盆栽半年生竹柳(Salix spp.)扦插苗为材料，营养袋直径为15 cm，高13 cm，土壤为树木园内林地黄心土:河沙体积比为2:1。试验前，竹柳幼苗苗高为26.8 cm，平均地径为10.7 mm。苗木生长期间采用常规养护管理。

将营养袋土培置于50 cm×35 cm×15 cm的水槽中，用Hoagland's营养液培养3 d。盐胁迫处理参照徐瑞晶等^[15]的方法设置3个水平：轻度盐胁迫(2.5 g L^-1NaCl，即盐浓度为0.25%)、中度盐胁迫(5 g L^-1 NaCl，即盐浓度为0.50%)；重度盐胁迫(10 g L^-1 NaCl，即盐浓度为1.00%)；以不含NaCl (即0 g L^-1)为对照，每处理3个重复，每个重复10株苗木。试验期间用保鲜膜覆盖水槽，减少水分蒸发，尽量保持水槽中NaCl的浓度稳定，并观察记录竹柳幼苗生长情况。盐胁迫处理30 d后，每个处理采集3株幼苗的叶片，置于冰盒泡沫箱内带回实验室，用蒸馏水洗净擦干测定生理生化指标；同时，每个处理采集3株幼苗的叶片和细根(直径小于2 mm)，放入自封袋中尽快带回实验室进行解剖结构观察。

采用烘干法测定叶片含水量；考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白含量；丙酮-乙醇混合法测定叶绿素；氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性；硫代巴比妥酸(TBA)法测定丙二醛(MDA)含量^[16]。

将叶片剪成约1 cm×1 cm小方块(去除主脉), 根系洗干净，剪成长约1 cm的小段，用70% FAA [70%酒精：冰醋酸：甲醛=90:6:4 (V/V/V)]固定，立即用抽真空机将瓶中空气抽出，浸泡固定至少24 h以上。按照石蜡切片法制片，厚度8~10 μm, 番红-固绿双重染色，中性树胶封固。用Leica-DMLB显微镜观察并照相，利用Image J软件测量根的直径、周皮厚度、皮层厚度、木质部厚度、韧皮部厚度和韧皮部与木质部之比；测量叶片的厚度、角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度等。每个样品测量10个样本，每个样本测量5个视野，以平均值表示。

采用Microsoft Excel 2010进行数据计算，单因素方差分析(One-Way ANOVA)和Duncan's多重比较采用SPSS 19.0软件；PCA主成分分析(Principal Component Analysis)采用软件CANOCO 4.5完成。

由图 1可见，对照和轻度盐胁迫的苗木成活率均达100%，苗木生长较为旺盛，保持正常生长; 但中度和重度盐胁迫处理的苗木出现叶尖焦卷、叶片黄缩、脱落等受损现象；中度和重度盐胁迫处理组分别在第20天和第10天时出现植株凋亡。因此, 竹柳幼苗能适应轻度盐胁迫，但不能长期在盐浓度高于0.50%的环境生长。

图 1(Fig. 1)

图 1 盐胁迫下的竹柳苗木成活率 Fig. 1 Survival rate of bamboo willow under salt stress

在轻度盐胁迫下，竹柳叶片的叶绿素a和叶绿素总量增加；而在中、高度盐胁迫下，其叶绿素a、叶绿素总量和叶绿素a/b均呈下降趋势，但叶绿素b呈上升趋势(表 1), 说明盐胁迫对竹柳的叶绿素含量有一定的影响。重度盐胁迫的苗木叶绿素a含量受到抑制，但叶绿素b含量增加，导致叶绿素a/b下降。

表 1(Table 1)

表 1 盐胁迫下竹柳苗木叶绿素含量的变化 Table 1 Changes in chlorophyll contents of bamboo willow seedlings under salt stress NaCl (g L-1) Chl a (mg g-1 FW) Chl b (mg g-1 FW) Chl a+b (mg g-1 FW) Chl a/b 0 2.82±0.06a 0.62±0.05b 3.45±0.06a 4.53±0.16a 2.5 2.94±0.05a 0.82±0.13ab 3.74±0.28a 3.59±0.38b 5 1.92±0.11a 0.93±0.12ab 2.86±0.22b 2.04±0.36b 10 1.18±0.55b 1.50±0.01a 2.69±1.05b 0.92±0.12c 同列数据后不同字母表示差异显著(P < 0.05)。下表同。 Data followed different letter means significantly different at 0.05 level. The same is following Tables.

表 1 盐胁迫下竹柳苗木叶绿素含量的变化 Table 1 Changes in chlorophyll contents of bamboo willow seedlings under salt stress

随着盐胁迫程度的加剧，苗木叶片的相对含水量呈缓慢下降趋势；轻度盐胁迫可促进竹柳幼苗可溶性蛋白含量和SOD活性的增加，但在中度和高度盐胁迫下，则呈下降趋势；叶片MDA和脯氨酸含量随着盐胁迫的加剧呈升高趋势，高度盐胁迫下，细胞结构受到伤害，导致体内MDA含量增加。

表 2(Table 2)

表 2 盐胁迫下竹柳苗木生理生化指标的变化 Table 2 Changes in physiological indexes of bamboo willow under salt stress NaCl (g L-1) 相对含水量 Relative water content (%) 可溶性蛋白含量 Soluble protein content (mg g-1FW) SOD (U g-1FW) MDA (μmol g-1FW) 脯氨酸含量 Proline content (μg g-1FW) 0 93.41±4.29a 109.44±14.69a 39.59±9.13b 0.61±0.0.7b 22.89±3.24d 2.5 90.27±1.09a 117.3±12.34a 50.75±1.83a 0.74±0.01b 41.68±4.05c 5 87.31±1.50b 79.37±6.85b 23.73±1.81c 1.18±0.17a 66.56±3.90b 10 76.93±4.90b 70.69±4.91b 22.39±3.79c 1.42±0.24a 89.15±8.74a

表 2 盐胁迫下竹柳苗木生理生化指标的变化 Table 2 Changes in physiological indexes of bamboo willow under salt stress

竹柳叶片为等面叶，由表皮层、叶肉组织和维管束部分结构组成。竹柳上、下表皮层均有一层细胞，气孔在上、下表皮均有分布。对照的叶肉组织结构较为均匀，叶近轴面和远轴面均为栅栏组织, 海绵组织分布极为不明显(图 2: a, e)。随着盐胁迫程度加剧，竹柳叶片上、下表皮细胞无明显变化，但叶片厚度、角质层、上栅栏组织厚度表现为先升高后降低，在轻度盐胁迫下达到最大(图 2: b, f)；与对照相比，栅栏组织细胞数量减少，细胞长度缩短且排列越来越疏松；在中度和重度盐胁迫处理组栅栏组织的细胞排列不规则，细胞结构被破坏(图 2: c, d, g, h)，说明中度和重度盐胁迫影响竹柳幼苗叶片结构。

图 2(Fig. 2)

图 2 不同盐胁迫下竹柳叶片横切面结构变化。a, e:对照；b, f：轻度盐胁迫；c, g：中度盐胁迫；d, h：重度盐胁迫；TUE：上表皮层；TLE：下表皮层；TPT：栅栏组织；ST：气孔；VB：维管束。 Fig. 2 Leaf structure of bamboo willow seedlings under salt stress. a, e: Control; b, f: Light salt stress; c, g: Moderate salt stress; d, h: Severe salt stress; TUE: Upper epidermis; TLE: Lower epidermis; TPT: Palisade tissue; ST: Stomata; VB: Vascular bundle.

表 3(Table 3)

表 3 不同盐胁迫下竹柳叶片结构的比较 Table 3 Compared to the leaf structure of Bamboo willow under different salt stress NaCl (g L-1) 厚度 Thickness (μm) 角质层厚度 Cuticle thickness (μm) 上表皮厚度 Thickness of upper epidermis (μm) 下表皮厚度 Thickness of lower epidermis (μm) 上栅栏组织Upper palisade tissue 下栅栏组织Lower palisade tissue 层数 Number of layer 厚度 Thickness (μm) 层数 Number of layer 厚度 Thickness (μm) 0 279.86±7.76c 5.99±1.27b 30.69±5.81a 31.29±2.57a 2 135.02±8.91b 1 50.56±7.47 2.5 370.37±16.31a 11.32±1.32a 32.32±3.82a 34.05±3.47a 2 130.03±6.80a 1 60.85±8.56 5 305.64±10.75b 9.29±1.27a 36.26±3.07a 34.10±3.41a 2 116.12±8.41ab 0 49.31±9.85 10 295.87±7.58b 7.23±1.42ab 38.43±7.74a 32.70±4.53a 2 103.92±9.73 0 75.03±6.8

表 3 不同盐胁迫下竹柳叶片结构的比较 Table 3 Compared to the leaf structure of Bamboo willow under different salt stress

由图 3可见，竹柳根部由周皮、木质部和韧皮部结构组成。盐胁迫对根部结构影响较为明显，中度以上盐胁迫下根部输导组织细胞不正常。随着盐胁迫程度的加剧，竹柳根部直径和周皮/半径比表现为先上升后降低，以轻度盐胁迫时最大(表 4)，分别比对照增加19.9%和38.9%；皮层/半径比增大，但薄壁细胞形态不规则；木质部/半径比呈显著降低。由于中度以上盐胁迫引起根系组织发育不正常，从而影响养分和水分的吸收。

图 3(Fig. 3)

图 3 盐胁迫下竹柳幼苗的根部结构。a:对照; b:轻度盐胁迫; c:中度盐胁迫; d:重度盐胁迫; Co:皮层; Pe:周皮; Xy:木质部; Ph:韧皮部; V:导管。 Fig. 3 Root structure of bamboo willow seedlings under salt stress. a: Control; b: Light salt stress; c: Moderate salt stress; d: Severe salt stress; Co: Cortex; Pe: phloem; Xy: Xylem; Ph: Phloem; V: Vascular.

表 4(Table 4)

表 4 盐胁迫下的竹柳幼苗根部结构 Table 4 Compared to the root structure of bamboo willow seedlings under different salt stress NaCl (g L-1) 半径Radius (μm) 周皮/半径 Epidermis/radius (%) 皮层/半径 Cortex/radius (%) 韧皮部/半径 Phloem/radius (%) 木质部/半径 Xylem/radius (%) 韧皮部/木质部 Phloem/xylem (%) 0 524.28±41.35b 19.79±1.74a 9.77±1.40b 19.71±1.29b 50.48±2.33a 39.05±2.65d 2.5 628.62±32.01a 27.49±2.72a 9.64±0.98b 16.92±1.30a 46.57±2.7b 36.33±4.65c 5 604.15±34.83a 25.30±5.49a 23.76±1.80a 18.94±1.55a 32.75±3.29c 57.83±5.97b 10 509.88±37.81b 22.86±11.24a 35.33±0.61a 18.15±1.79a 23.96±1.71c 75.75±10.95a

表 4 盐胁迫下的竹柳幼苗根部结构 Table 4 Compared to the root structure of bamboo willow seedlings under different salt stress

以盐胁迫处理对叶片8个生理生化因子和11个结构因子进行PCA分析，结果表明，第一和第二主成分的累积贡献率达87.2% (图 4)。PC1主要因子为可溶性蛋白含量、MDA、海绵组织、根部韧皮部/木质部和皮层; PC2主要因子为叶片相对含水量、叶片角质层和根部直径。由图 4可以看出，对照与盐胁迫处理的因子响应不同，植物生理生化因子与解剖结构特征因子存在密切相关。轻度盐胁迫响应的主要因子有叶片厚度和角质层，中度盐胁迫的主要因子有脯氨酸含量、下表皮厚度和周皮，重度盐胁迫的主要因子有MDA含量、根韧皮部、木质部比例和韧皮部/木质部。

图 4(Fig. 4)

图 4 不同盐胁迫处理下竹柳幼苗PCA排序。S0:对照; S1:轻度胁迫; S2:中度胁迫; S3:重度胁迫。 Fig. 4 PCA of bamboo willow seedlings under salt stress. S0: Control; S1: Light salt stress; S2: Moderate salt stress; S3: Severe salt stress.

竹柳能忍耐轻度的盐胁迫，且生长良好，成活率较高，但NaCl > 0.50%时，发生生长不良，出现死亡现象。轻度盐胁迫可促进竹柳的可溶性蛋白含量增加和SOD活性的增大；中度和高度的盐胁迫导致叶片相对含水量、叶绿素a含量、可溶性蛋白含量减少和SOD活性下降。叶片和根解剖结构揭示竹柳能适应轻度盐胁迫，叶片和根部组织有较强的调节和适应盐胁迫能力，通过提高角质层和叶片厚度，栅栏组织细胞数量减少且排列疏松以及根部周皮、皮层厚度增加，木质部减小来适应轻度盐胁迫环境。

大量研究表明，在盐胁迫下，植物叶片的MDA含量和SOD活性均会随着盐浓度的升高而增加或呈现先升后降趋势^[17-19]，而渗透调解物质是适应盐渍环境的主动调节物质^[20]。王文成等^[5]的研究表明随着盐浓度的增大，竹柳苗木的MDA含量和叶片含水量呈现升高趋势，叶绿素、脯氨酸和可溶性糖等含量均呈先升后降的趋势；郝姗姗等^[21]研究表明随着盐浓度的升高，竹柳的根系活力、SOD和POD活性均先升高后下降，但MDA含量则呈现先降后升的变化；季琳琳等^[22]的研究揭示了随着时间的延长和NaCl浓度增加，竹柳的成活率、MDA含量和根系活力呈下降趋势；廖启炓^[23]的研究表明加拿利海枣(Phoenix canariensis)叶绿素b含量、MDA含量随盐浓度增加呈上升趋势，SOD活性迅速下降。本研究结果表明，竹柳幼苗叶绿素a含量和叶绿素总含量随盐胁迫加剧而呈现先升后降的趋势，揭示了中度和高度盐胁迫会导致竹柳叶片细胞膜系统受损，光合作用减弱；竹柳叶片脯氨酸和MDA含量随盐胁迫加剧呈现上升的趋势，反映了高度盐胁迫会抑制竹柳叶片渗透调节物质的形成和造成叶片膜质结构的破坏，这与Shaheen^[17]、程淑娟等^[19]和王伟等^[24]的研究结果一致。

植物为了适应一定的盐胁迫环境，通常根系和叶片的形态特征会发生改变，如适当减少叶面积来降低植物叶片的蒸腾速率，叶肉细胞中栅栏细胞长度纵向伸长可增加叶片对光能的捕获机会，从而适应盐胁迫环境^[25]。本研究结果表明，竹柳叶片结构为等面叶，在轻度盐胁迫时根部结构保持完整，根内周皮和皮层厚度增厚以适应盐胁迫环境；当盐浓度高于0.5%时，其根部输导组织细胞结构不正常, 木质部显著减小导致竹柳对养分和水分的吸收能力下降。竹柳在盐胁迫下叶片栅栏组织厚度下降是由细胞数量减少、细胞长度减少和排列疏松引起, 这与刘睿等^[26]对木榄(Bruguiera gymnorrhiza)叶片的研究结果相同。叶片角质层增厚可增强竹柳对盐胁迫的适应，与武春霞等^[27]的研究结果一致。Parida等^[28]的研究表明，盐胁迫下栅栏组织叶肉细胞长度、栅栏组织和海绵组织中的细胞层数的减少是叶肉组织厚度变小的重要原因。在重度盐胁迫下竹柳叶肉组织杂乱，组织结构受到严重伤害^[29-31]。

华南沿海地区土壤通常含有较丰富的盐离子, 1 m土层的含盐量一般为0.3%~1.2%^[32]。土壤含盐量有明显的季节变化，春季1-3月，广东珠三角地区的咸潮活跃，咸潮的发生和持续会导致土壤含氯量的增加，最高时水中氯化物浓度可高达3500 mg L^-1, 最大含氯度达4722 mg L^-1[33-35]。广东粤海竹柳农林产业开发有限公司于2012年在珠海平沙引种了一批粤海竹柳，生长表现较好。王文成等^{[5, 8]}、郝姗姗等^[21]和季琳琳等^[22]对竹柳耐盐性的研究，揭示其具有较强耐盐性。本研究结果也揭示了竹柳具有一定的耐盐性，可适生于盐度 < 0.5%的区域，叶片和根部结构也表现出适应轻度盐胁迫的特点，但在盐度 > 0.5%的区域生长不良，叶片栅栏组织厚度减小，根部周皮和皮层厚度增加、木质部减小抑制了水分和营养运输能力，是导致叶片生理功能下降的根本原因。但植物的耐盐性还受诸多因素的影响，如土壤中盐的成分和气候因子等，大田自然条件下竹柳的耐盐性还需进一步验证与研究。