遼西干旱地區(qū)側(cè)柏和油松幼苗生理指標研究

白樹軍

(遼寧省國有凌源市金花山林場，遼寧 朝陽 122500)

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遼西干旱地區(qū)側(cè)柏和油松幼苗生理指標研究

白樹軍

(遼寧省國有凌源市金花山林場，遼寧 朝陽 122500)

通過模擬不同土壤含水量條件，對側(cè)柏和油松幼苗內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與保護酶的變化進行研究。結(jié)果表明：滲透調(diào)節(jié)方面，脯氨酸對植物的保護側(cè)柏好于油松，可溶性糖對側(cè)柏和油松適應(yīng)干旱逆境起到了較好的保護作用；在保護酶變化方面，側(cè)柏在SOD和POD變化上都優(yōu)于油松。

側(cè)柏；油松；水分；遼西

遼西地區(qū)地處干旱半干旱區(qū)域，高溫少雨是該地區(qū)的常態(tài)，是造成該地區(qū)苗木成活率低及林木生長緩慢的重要原因。有研究表明，當植物處于逆境時，會通過細胞的代謝增加體內(nèi)溶質(zhì)和酶活性的變化來抵御外界的傷害，如植物的滲透調(diào)節(jié)作用和保護酶的產(chǎn)生[1，2]。 本試驗通過水分脅迫來研究側(cè)柏和油松在干旱狀態(tài)下自身的抵御機制，為進一步提高干旱地區(qū)造林成活率提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與地點

在遼寧省凌源市一苗圃大棚內(nèi)進行，試驗材料為1年生的側(cè)柏和油松幼苗。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用盆栽的方法，選用30 cm×35 cm規(guī)格的塑料盆，每個盆裝15 kg表層土壤，每個盆栽3棵。于2016年3月在當?shù)亓謭雒缙詢?nèi)進行處理。將幼苗栽入后，用常規(guī)水量進行處理，1個月后進行水分試驗。設(shè)定4個水分處理，分別為田間最大含水量的40%、50%、60%和70%分別記為W1、W2、W3和W4。每個處理五盆，重復(fù)3次。4—9月間，在月末對側(cè)柏和油松幼苗脯氨酸含量，可溶性糖含量，超氧化物歧化酶活性和過氧化物酶活性的測定。

1.3 項目測定

游離脯氨酸測定：茚三酮顯色法；可溶性糖測定：蒽酮顯色法；SOD酶活性測定:氮藍四唑NBT還原法；POD酶活性測定:愈創(chuàng)木酚比色法[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對側(cè)柏和油松幼苗滲透調(diào)節(jié)作用影響

2.1.1 側(cè)柏和油松幼苗脯氨酸含量變化 脯氨酸是植物細胞內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它能保持細胞內(nèi)水分不流失，還起到保護細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的作用[4]。

由圖1可知，側(cè)柏幼苗各個處理中的脯氨酸含量都高于油松幼苗內(nèi)的含量。在土壤含水量較高的兩個處理中，側(cè)柏的脯氨酸含量都隨時間的延長而升高；在土壤含水量較低的處理中，脯氨酸含量出現(xiàn)下降趨。而油松幼苗的脯氨酸含量變化與側(cè)柏相反，都是土壤含水量低的處理的脯氨酸含量高于土壤含水量較高的處理：說明油松的滲透調(diào)節(jié)功能發(fā)揮了作用，抗逆性較好。

2.1.2 側(cè)柏和油松幼苗可溶性糖含量變化 可溶性糖作為一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，為植物抵抗逆境起到了很好的保護作用，其本身的能量又為植物生長提供有利條件[4]。

由圖2可知，在各土壤含水量處理中，側(cè)柏和油松各自水分處理的變化趨勢一致。側(cè)柏各個處理中，可溶性糖含量以含水量低的處理最高，含水量高的處理最低，都呈先升高后下降再升高的變化。在上升初期，可能由于溫度低，含糖量上升，中期下降可能由于生長需要，糖的消耗量增大。后期由于溫度上升，含量上升抵制逆境。油松各個處理中可溶性糖含量呈先上升后下降趨勢，上升階段以低含水量的可溶性糖含量最高，高含水量最低。6月份以后各處理可溶性糖含量下降，可能是因為糖分為適應(yīng)油松的生長而被消耗?？扇苄蕴呛康淖兓^好地反映了側(cè)柏和油松對干旱逆境的滲透調(diào)節(jié)能力。

2.2 干旱脅迫對側(cè)柏和油松幼苗保護酶活性影響

2.2.1 側(cè)柏和油松幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性變化 當植物處于逆境時體內(nèi)會產(chǎn)生大量的氧自由基, 大大加劇了植物細胞膜的膜脂化,從而導(dǎo)致植物細胞膜通透性增大。超氧化物歧化酶(SOD) 是植物細胞內(nèi)一種重要的保護酶,它能清除植物因逆境條件下產(chǎn)生過多的氧自由基[5]。

由圖3可知，側(cè)柏SOD含量在生長初期出現(xiàn)明顯上升，后期出現(xiàn)下降。在6、7月份處理中各處理中出現(xiàn)差異，達到顯著水平(P﹤0.05),其他處理間無差異。油松在4、5月生長初期處理間差異顯著，達到顯著水平(P﹤0.05), 其他處理間無差異。說明側(cè)柏、油松對氧自由基清除都比較好，SOD含量波動不大。

2.2.2 側(cè)柏和油松幼苗過氧化物酶(POD)活性變化 過氧化物酶(POD)也是植物體內(nèi)一種重要的保護酶,當植物處于逆境中細胞膜受到傷害，其體內(nèi)過氧化物酶的活性就會上升，來降低逆境對膜造成的損害[5]。

由圖4中可知，側(cè)柏各個處理的POD含量隨著時間的延長呈先下降后上升的趨勢，并且土壤含水量低的處理POD含量高于土壤含水量高的處理。而油松各個處理的POD含量與側(cè)柏大不相同，最低土壤含水量處理在7、8月份有所上升，其他月份處理變化不明顯，與最高水量處理之間波動極大。

3 結(jié)論

側(cè)柏和油松滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化方面，油松通過脯氨酸的調(diào)節(jié)能力優(yōu)于側(cè)柏，在可溶性糖含量對植物保護上側(cè)柏和油松都有很好的表現(xiàn)。在植物保護酶方面，側(cè)柏和油松之間波動大，側(cè)柏在SOD和POD對植物的保護方面優(yōu)于油松。

[1] 柴春榮,穆立薔,梁鳴,等.北方6種綠化灌木干旱脅迫的生理響應(yīng)[J].東北林業(yè)大學學報,2012,40(6): 12-15

[2] 柴勝豐,蔣運生,韋宵,等.干旱脅迫對槐樹幼苗生長和生理生態(tài)特征的影響[J].浙江林業(yè)科技,2008,28(2): 43-47

[3] 熊慶娥.植物生理學實驗教程[M].成都:四川科技出版社,2003:55(81):122-126

[4] 于同泉，秦嶺，王有年. 滲透脅迫對板栗苗可溶性糖的累積及組分變化的研究[J]. 北京農(nóng)學院學報，1996，11(6)：43-47

[5] 閻秀峰，李晶，祖元剛. 干旱脅迫對紅松幼苗保護酶活性及脂質(zhì)過氧化作用的影響[J]. 生態(tài)學報，1999，19(6)：850-854

Physiological Indices of Seedlings ofPlatycladusorientalisandPinustabulaeformisin Arid Area of Western Liaoning Province

Bai Shujun

(Jinhuashan Natianal Forest Farm, Lingyuan City, Liaoning Prov., Chaoyang 122500,China)

The effects of different soil water content on the osmotic adjustment substances and protective enzymes inPlatycladusorientalis&Pinustabulaeformisseedlings were studied. Result shows that function of osmotic adjustment of proline inPlatycladusorientalisis optimal than that inPinustabulaeformis;soluble sugar have optimal protective effects on arid stress ofPlatycladusorientalisandPinustabulaeformis.The changes of SOD and POD ofPlatycladusorientalis are optimal than those ofPinustabulaeformis. The drought resistance ofPlatycladusorientalisis optimal than that ofPinustabulaeformis.

Platycladusorientalis;Pinustabulaeformis; water content; Western Liaoning Province

1005-5215(2016)11-0019-03

2016-08-17

白樹軍(1969-)，男，遼寧凌源人，大專，高級工程師，從事森林保護研究.

S791.38;R339.35

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.11.007