干旱脅迫下3種引進(jìn)灌木樹(shù)種的抗旱生理

王志濤

（青海省農(nóng)林科學(xué)院林科所，青海 西 寧 8 10016）

水分是植物生長(zhǎng)的必要條件，土壤水分是影響植物體內(nèi)水分狀況的重要因素。在干旱半干旱地區(qū)，植物的水分脅迫現(xiàn)象普遍存在，多方面影響著植物的生長(zhǎng)和代謝。因而了解植物在水分脅迫條件下的反應(yīng)，對(duì)于干旱半干旱地區(qū)造林具有重要的意義[1]。

西北地區(qū)樹(shù)種的引進(jìn)篩選，抗旱性是至關(guān)重要的決定因素，通過(guò)對(duì)引進(jìn)的3種灌木樹(shù)種進(jìn)行抗旱生理試驗(yàn)，探討其對(duì)干旱的抗性強(qiáng)弱，為進(jìn)一步的推廣提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試苗木種子采自于1998年從北美引入青海西寧的3種具有較高觀賞性和一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的灌木樹(shù)種-香茶藨子（Ribes odoratumWendl.）、新疆忍冬（Lonicera tataricaLinn.）和美國(guó)稠李（Prunus virginianaL.）。種苗為2a生健壯實(shí)生苗。

1.2 試驗(yàn)方法

將種苗于4月初未萌動(dòng)前移栽于口徑25cm，深18cm的泥制瓦盆中，盆內(nèi)基質(zhì)為耕作土，放置于室外進(jìn)行常規(guī)管理。試驗(yàn)采用連續(xù)干旱法進(jìn)行抗旱性測(cè)定，待測(cè)試植株長(zhǎng)出10片葉子之后進(jìn)行干旱處理，試驗(yàn)設(shè)對(duì)照進(jìn)行常規(guī)管理，供試植株停止?jié)菜?dāng)供試植株50%以上葉片表現(xiàn)出萎焉枯黃時(shí)再次澆水，并在澆水后第3天調(diào)查各供試植株的恢復(fù)情況，測(cè)定各干旱指標(biāo)。每個(gè)品種每一處理均3次重復(fù)，干旱脅迫前一次性澆透水。采樣時(shí)間為上午7：30～8：30，在每一品種的重復(fù)試驗(yàn)的3個(gè)花盆中選取均勻一致、外觀大小形態(tài)相似的功能葉，取樣后用濕紗布包裹迅速帶回實(shí)驗(yàn)室。從停水當(dāng)日和以后每隔4d同時(shí)取對(duì)照組和處理組葉片測(cè)定丙二醛（MDA）含量、葉綠素含量、可溶性糖含量，連續(xù)干旱脅迫時(shí)間為20d[2]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS11.5、Excel統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫處理下丙二醛含量的變化

植物在干旱脅迫下遭受傷害與活性氧積累誘發(fā)的膜脂過(guò)氧化作用密切相關(guān)，膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物有二烯軛合物、脂質(zhì)過(guò)氧化物、丙二醛、乙烷等。其中丙二醛是膜脂過(guò)氧化最重要的產(chǎn)物之一，因此可通過(guò)測(cè)定丙二醛含量了解膜脂過(guò)氧化的程度，以間接測(cè)定膜系統(tǒng)受損程度以及植物的抗逆性[3]。

表1 相同干旱脅迫處理下不同樹(shù)種間丙二醛含量增長(zhǎng)的百分率的變化

表2 干旱脅迫處理下不同樹(shù)種間丙二醛含量方差分析

由表1可以看出，隨著干旱脅迫天數(shù)的增加，植物體內(nèi)丙二醛含量均呈上升趨勢(shì)，不同樹(shù)種體內(nèi)丙二醛含量上升百分率不同，說(shuō)明干旱脅迫條件下，發(fā)生了膜脂過(guò)氧化作用，導(dǎo)致丙二醛含量明顯增加；不同干旱脅迫下處理同一樹(shù)種丙二醛含量增長(zhǎng)的百分率變化均表現(xiàn)出差異顯著。由表2干旱脅迫處理下不同樹(shù)種間方差分析可以看出，各個(gè)樹(shù)種之間丙二醛含量增長(zhǎng)的百分率與其它樹(shù)種差異達(dá)到極顯著水平，丙二醛差值越大，說(shuō)明樣品做干旱脅迫處理前后的膜脂過(guò)氧化程度越大，其抗逆能力越差。因此抗旱能力大小依次為：美國(guó)稠李>香茶藨子>新疆忍冬。

2.2 干旱脅迫處理下葉綠素含量的變化

葉綠素主要包括葉綠素a和葉綠素b，它們是光合作用中最重要和最有效的色素，其含量的高低在一定程度上反映了植物同化物質(zhì)的能力，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。林木抗旱研究中常常把葉綠素含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，隨著干旱脅迫程度的加劇，樹(shù)種通過(guò)提高葉綠素含量保證對(duì)光能的充分利用，增強(qiáng)對(duì)逆境的抵抗能力，這種生理反應(yīng)是樹(shù)種抗旱能力的表現(xiàn)。在干旱脅迫下，葉綠素a和葉綠素b都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的穩(wěn)定性，這是耐旱植物的生理特點(diǎn)之一。在干旱脅迫過(guò)程中，樹(shù)種葉片葉綠素含量隨著土壤水分的降低呈下降趨勢(shì)[4]。

表3 相同干旱脅迫處理下不同樹(shù)種葉綠素含量減少的百分率的變化

表4 干旱脅迫處理下不同樹(shù)種間方差分析

隨著干旱脅迫天數(shù)的增加，植物體內(nèi)葉綠素含量均呈下降趨勢(shì)，不同樹(shù)種體內(nèi)葉綠素含量降低百分率不同，說(shuō)明干旱脅迫條件下，葉綠素受到一定程度的破壞，葉綠素含量明顯降低；由表3可以看出不同干旱脅迫條件下樹(shù)種體內(nèi)葉綠素含量降低的百分率變化明顯。由表4不同干旱脅迫處理下不同樹(shù)種間方差分析可以看出，3種樹(shù)種葉綠素含量減少的百分率之間差異顯著，香茶藨子減少量最小，其抗旱性能較高，因此，抗旱能力大小為香茶藨子>新疆忍冬>美國(guó)稠李。

2.3 干旱脅迫處理下可溶性糖含量的變化

可溶性糖含量在植物滲透調(diào)節(jié)中起著重要的作用，可溶性糖含量的積累可調(diào)節(jié)組織的滲透勢(shì)，可以增加細(xì)胞液的濃度，降低冰點(diǎn)，對(duì)原生質(zhì)具有重要的保護(hù)作用，進(jìn)而提高植物的抗性[5]。

表5 相同抗旱天數(shù)下不同樹(shù)種可溶性糖含量增加的百分率的變化

表6 不同抗旱天數(shù)下不同樹(shù)種可溶性糖含量增加的百分率的變化方差分析

隨著干旱脅迫天數(shù)的增加，植物體內(nèi)可溶性糖含量均呈上升趨勢(shì)，不同樹(shù)種體內(nèi)可溶性糖含量增加百分率不同（表5），說(shuō)明干旱脅迫條件下，可溶性糖在植物體內(nèi)有不同程度的積累；從表6方差分析表可以看出，香茶藨子植物體內(nèi)可溶性糖最高，在p<0.05和p<0.01水平上與其它樹(shù)種差異顯著，因此抗旱性大小依次為香茶藨子>美國(guó)稠李>新疆忍冬。

3 結(jié)論

從抗旱性分析可以看出，不同生理指標(biāo)反映出樹(shù)種抗旱性能不同，綜合這3種抗旱生理指標(biāo)，3種引進(jìn)灌木樹(shù)種抗旱性大小由高到低的順序?yàn)椋合悴杷懽?、美?guó)稠李、新疆忍冬。

通過(guò)對(duì)這3個(gè)樹(shù)種進(jìn)行實(shí)際的造林抗旱性觀測(cè)，與以上結(jié)論比較吻合，說(shuō)明在人工條件下模擬干旱對(duì)樹(shù)種的一些形態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行抗旱性鑒定具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

植物的抗旱性是受許多形態(tài)、解剖和生理生化特性控制的復(fù)合遺傳性狀[7，8]。植物通過(guò)多種途徑來(lái)抵御或忍耐干旱脅迫的影響。單一的抗旱性評(píng)價(jià)指標(biāo)，難以反映出植物對(duì)干旱適應(yīng)的綜合能力。只有應(yīng)用多種參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)才能較好地反映植物的抗旱特性[9]。

［1］陳靜，秦景，賀康寧，等.水分脅迫對(duì)銀水牛果生長(zhǎng)及光合氣體交換參數(shù)的影響［J］.西北植物學(xué)報(bào)．2009，29（8）：1649-1655.

［2］宋維秀，王志濤，馬正華，等.青藏高原區(qū)3種經(jīng)濟(jì)灌木的抗旱生理研究［J］.中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，（9）：28-31.

［3］林陽(yáng)，盧國(guó)珍，姚麗杰，等.遼西地區(qū)幾種引進(jìn)樹(shù)種的抗旱性研究［J］.林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2012，（1）：18-20.

［4］陳平，萬(wàn)福緒，顧湯華，等.干旱脅迫下側(cè)柏、苦楝等樹(shù)種的生理生化響應(yīng)及抗旱性評(píng)價(jià)［J］.林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2012，（4）：43-48.

［5］劉學(xué)義.大豆植物抗旱性評(píng)定方法的研究［J］.中國(guó)油料，1986，（4）：47-51.

［6］李德全，鄒琦，程炳嵩.植物滲透調(diào)節(jié)研究進(jìn)展［J］.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991，2（1）：86-90.

［7］楊敏生，裴保華，朱之悌.白楊雙交雜種無(wú)性系抗旱性鑒定指標(biāo)分析［J］.林業(yè)科學(xué)，2002，38（6）：36-42.

［8］李吉躍.太白山區(qū)主要造林樹(shù)種耐旱特性的研究（Ⅲ-Ⅳ）［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991，13（增刊2）：230-279.

［9］馮玉龍，姜淑梅.番茄對(duì)高溫引起的葉片水分脅迫的適應(yīng)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，21（5）：747-751.