烏蘭沙林、豐寧雄株及其F1干旱適應(yīng)的研究

李海濱

內(nèi)蒙古赤峰市林西縣農(nóng)業(yè)局

烏蘭沙林、豐寧雄株及其F1干旱適應(yīng)的研究

李海濱

內(nèi)蒙古赤峰市林西縣農(nóng)業(yè)局

通過對沙棘品種烏蘭沙林、豐寧雄株及其F1代葉片解剖結(jié)構(gòu)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的研究，分析了烏蘭沙林、豐寧雄株及其F1代的干旱適應(yīng)性。結(jié)果表明：在干旱脅迫條件下，可溶性糖、脯氨酸含量均呈增加趨勢。根據(jù)隸屬度函數(shù)分析得出:母本的抗旱適應(yīng)性最強(qiáng)，其次是雜雌，然后是父本，最小的是雜雄。

沙棘 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) 隸屬度

沙棘是胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木。果實具有豐富的營養(yǎng)，其中VC的含量高于一般果蔬的數(shù)倍乃至十倍。我區(qū)大部分處于干旱和半干旱氣候條件下，土地沙化面積逐年遞增，荒漠化程度也日益嚴(yán)重[1]。而經(jīng)研究表明沙棘是一種抗嚴(yán)寒，耐干旱的優(yōu)良水土保持樹種，對我區(qū)的特殊的地理條件和氣候條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建中受到廣泛重視。通過對烏蘭沙林、豐寧雄株、及其F1代的沙棘干旱適應(yīng)性的研究，從而為沙棘的種植，栽培以及利用等方面提供理論依據(jù)。

一、材料與方法

試驗材料為母本（烏蘭沙林）和父本（豐寧雄株）及其雜交后代雌、雄株。試驗地選擇在水利部沙棘中心九成宮基地，分別在干旱和濕潤條件下進(jìn)行采樣分析。

1.葉片的解剖結(jié)構(gòu)

野外采集葉片后用固定液FAA（福爾馬林5毫升、冰醋酸5毫升、70％乙醇90毫升，配制100毫升）固定。在Nikon顯微鏡下觀察并照相。

2.滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量

（1）脯氨酸的測定。在酸性條件下，脯氨酸和茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的紅色產(chǎn)物，該物質(zhì)在520nm波長下有一最大吸收峰，可以用分光光度計測定脯氨酸含量。

（2）可溶性糖的測定。在80％的乙醇中，作物組織中的還原糖、蔗糖溶解，而淀粉大部分蛋白沉淀。然后用酸溶解淀粉，在用蒽酮硫酸法測糖含量。

二、結(jié)果與分析

1.葉片解剖與干旱適應(yīng)性

表1 蘭沙林、豐寧雄株及其雜交F1代葉片解剖結(jié)構(gòu)變化

葉片是植物對干旱脅迫最敏感的部位，為了適應(yīng)惡劣的環(huán)境，形態(tài)上發(fā)生了一些變化，來抵抗水分脅迫保證植株正常生長。如株型緊湊，葉直立；根系發(fā)達(dá)，較大的根冠比；葉片被蠟質(zhì)，角質(zhì)層厚，氣孔下陷。對葉片解剖結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，抗旱性強(qiáng)的品種，其維管束排列緊密，束內(nèi)系列導(dǎo)管較多，導(dǎo)管直徑較大。

由表1知，柵/海以雜種沙棘最大，平均值為1.55；豐寧雄株次之，其值為1.20；烏蘭沙林最小，其值為1.04；通過柵/海得知，母本的干旱適應(yīng)性最弱。

2.滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與干旱適應(yīng)性

由圖1、圖2可看出：A．在濕潤和干旱條件下，雜雌沙棘葉的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯胺酸和可溶性糖含量的變化明顯,脯胺酸在濕潤條件下含量在50-100間有一頻數(shù)峰值，而可溶性糖在干旱條件下的含量顯著高于濕潤條件。B．在干旱脅迫下，可溶性糖含量的變化比脯胺酸含量的變化劇烈得多。脯胺酸含量呈正態(tài)分布，而可溶性糖呈非正態(tài)分布，70％以上的個體都發(fā)生了劇烈變化。

圖1 雜雌沙棘在濕潤和干旱時葉脯氨酸含量的分布(30株)

圖3 雜雌沙棘在干旱與濕潤條件下葉脯氨酸含量關(guān)系

圖4 雜雌沙棘在干旱與濕潤條件下葉可溶性含量關(guān)系

表2 雜交F1代雌株脯氨酸含量（ug/克鮮重）及隸屬度函數(shù)

利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度函數(shù)進(jìn)行分析。對耐旱性呈正相關(guān)的參數(shù)采用公式U(Xijk)=(Xijk-Xkmin)/ (Xkmax-Xkmin)，式中U(Xij)為第i個研究對象的j項指標(biāo)隸屬度，且U(Xij)∈[0,1]；Xij為第i個研究對象的第j項指標(biāo)的平均值，Xjmin、Xjmax為所有參試對象中第j項指標(biāo)平均值的最小值和最大值。對與耐旱性呈負(fù)相關(guān)的參數(shù)采用下列公式U(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)，對各項指標(biāo)的隸屬度進(jìn)行平均，然后由大到小排序即為抗旱性強(qiáng)弱的順序。隸屬度評價干旱適應(yīng)性時，值越大適應(yīng)性越強(qiáng)。

從表2排序看，就脯氨酸而言，雜雌優(yōu)12排第8位，雜雌優(yōu)1排第11位，適應(yīng)性較強(qiáng)，而雜雌優(yōu)10排24位，適應(yīng)性較差；就可溶性糖而言，雜雌優(yōu)1排第16位，而雜雌優(yōu)10和優(yōu)12則排在末位。從而反應(yīng)出植物個體在不同的評價指標(biāo)下所得結(jié)果為：脯氨酸，父本＞母本＞雜雌＞雜雄；而可溶性糖，則是雜雌＞雜雄＞母本＞父本。

三、結(jié)論

1.葉片的解剖結(jié)構(gòu)來看雜雌優(yōu)10和雜優(yōu)25的抗旱性最強(qiáng)，母本烏蘭沙林的干旱適應(yīng)性最弱。

2.干旱條件下沙棘的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖、脯氨酸含量顯著高于濕潤條件。隸屬度評價干旱適應(yīng)性時，值越大適應(yīng)性越強(qiáng)，從脯氨酸的隸屬度來看父本豐寧的干旱適應(yīng)性最強(qiáng)，雜雌里新雜雌3和新雜雌15的干旱適應(yīng)性強(qiáng)，優(yōu)株里雜雌優(yōu)12的適應(yīng)性較強(qiáng)。

3.從可溶性糖的隸屬度來看雜雌優(yōu)1排第16位，而雜雌優(yōu)10和優(yōu)12則排在末位。

4.脯氨酸、可溶性糖2個指標(biāo)的隸屬度來看母本干旱適應(yīng)性最強(qiáng)，其次是雜雌，然后是父本，最小的是雜雄。

[1]周章義．內(nèi)蒙古鄂爾多斯市東部老齡沙棘死亡原因及其對策．沙棘，2002，15（2）：7-11．