遼寧阜新地區(qū)不同種源文冠果對(duì)干旱響應(yīng)研究

高源

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)隊(duì)，遼寧 阜新 123100)

遼寧阜新地區(qū)不同種源文冠果對(duì)干旱響應(yīng)研究

高源

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)隊(duì)，遼寧 阜新 123100)

以遼寧阜新種植的不同種源文冠果為研究對(duì)象，采用水分脅迫的方法探討不同種源文冠果植物體內(nèi)脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)對(duì)干旱環(huán)境的響應(yīng)。研究結(jié)果表明：脯氨酸和可溶性糖含量隨著水分脅迫的增加而增加，以延安和沈陽的2個(gè)種源的耐旱性較好。可溶性蛋白質(zhì)變化幅度不大，不適宜作為反映文冠果的耐旱能力重要指標(biāo)。

文冠果；干旱；滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

文冠果是文冠果屬落葉灌木，在我國北方分布很廣，是我國特有的一種食用油料經(jīng)濟(jì)樹種。該樹種喜陽，耐半陰，對(duì)土壤要求不高，耐瘠薄、耐干旱、耐嚴(yán)寒能力強(qiáng)的特性使其成為北方退耕還林和防風(fēng)固沙的主要造林樹種之一。2006—2015年在能源林規(guī)劃中國家林業(yè)局把它作為三北防護(hù)林首選樹種之一[1]。伴隨著文冠果柴油提取的成功，其生態(tài)作用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值逐漸提高。目前遼寧阜新市文冠果種植面積已達(dá)近百萬畝，品種多達(dá)數(shù)十個(gè)[2]。本文以不同種源的文冠果幼苗為研究對(duì)象，通過水分脅迫試驗(yàn)，探討各種源苗木的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)水分脅迫的響應(yīng)，為該地區(qū)選育優(yōu)良種源提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2013年末文冠果種子由遼寧省林科院提供，種源5個(gè)，分別來自赤峰、延安、蘭州、沈陽和喀什。在播種前的冬季，將所有種子進(jìn)行沙藏，翌年春季在苗圃播種，然后進(jìn)行統(tǒng)一澆水施肥管理。

1.2 試驗(yàn)方法

2015年春季對(duì)試驗(yàn)播種苗木進(jìn)行篩選，選擇長勢(shì)和株高一致的幼苗進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。移栽的花盆規(guī)格35 cm×25 cm,每盆裝15 kg土，栽1株苗木，栽植完畢后在栽植盆土壤表面覆蓋細(xì)沙以減少水分蒸發(fā)。水分設(shè)置四個(gè)處理，分別是CK(田間最大持水量)，A(80%田間最大持水量)輕度水分脅迫,B(60%田間最大持水量) 中度水分脅迫,C(40%田間最大持水量) 重度水分脅迫，每個(gè)各處理3盆。共計(jì)60盆，放在大棚內(nèi)避風(fēng)避雨。采用稱重法處理添加水分，每?jī)商焐衔绶Q重一次補(bǔ)足水分。于5月10日開始進(jìn)行水分控制，每隔一個(gè)月測(cè)定一次，分別是6月10日、7月10日、8月10日、9月10日、10月10日，共5次。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

脯氨酸含量采用堿基水楊酸法測(cè)定[3]

可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定[3]

可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[3]

1.4 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)采用Microsoft Excel軟件和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分脅迫對(duì)不同種源文冠果幼苗脯氨酸含量影響

脯氨酸能保持植物細(xì)胞內(nèi)水分和保護(hù)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的作用。由圖1可知，各個(gè)不同種源文冠果幼苗脯氨酸含量均隨著水分脅迫的加劇而增加，且含量均高于對(duì)照，除了喀什的輕度水分脅迫，其他處理較對(duì)照都達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。5個(gè)種源的幼苗，都以重度水分脅迫的含量最高。較對(duì)照分別高103.3%(赤峰)、116.1%(延安)、89.9%(蘭州)、105.8%(沈陽)和87.8%(喀什)，均達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。以延安的種源脯氨酸含量最高，增加幅度最大，最敏感，沈陽種源次之。

圖1 水分脅迫對(duì)脯氨酸含量的影響

圖2 水分脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響

2.2 水分脅迫對(duì)不同種源文冠果幼苗可溶性糖含量影響

可溶性糖能夠?yàn)橹参锏挚鼓婢称鸬搅撕芎玫谋Ｗo(hù)作用，其本身的能量又為植物生長提供有利條件。由圖2可知，各個(gè)不同種源文冠果幼苗可溶性糖含量也是隨著水分脅迫加劇逐漸增多，各處理均高于對(duì)照，且達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。而中度水分脅迫和重度水分脅迫處理的可溶性糖含量增加幅度較大。重度水分脅迫可溶性糖的含量最高，5個(gè)種源分別較對(duì)照高88.7%(赤峰)、120.9%(延安)、93.6%(蘭州)、129.5%(沈陽)和110.9%(喀什)。以沈陽的種源可溶性糖含量最高，增加幅度最大，最敏感，延安種源次之。

圖3 水分脅迫對(duì)可溶性蛋白含量的影響

2.3 水分脅迫對(duì)不同種源文冠果幼苗可溶性蛋白含量影響

可溶性蛋白作用增加和積累能提高細(xì)胞的保水能力，對(duì)細(xì)胞的生命物質(zhì)及生物膜起到保護(hù)作用，因此經(jīng)常用作篩選抗性的指標(biāo)之一。由圖3可知，不同種源可溶性蛋白的含量隨著水分脅迫的增加而增加，含量均高于對(duì)照，但增加幅度不同。水分脅迫各處理中可溶性蛋白的含量最高值出現(xiàn)在蘭州種源的中度水分脅迫，為1.91 mg·g-1。重度水分脅迫可溶性蛋白的含量以赤峰>蘭州>喀什>延安>沈陽。中度水分脅迫可溶性蛋白的含量蘭州>赤峰>喀什>延安>沈陽。輕度水分脅迫可溶性蛋白的含量蘭州>赤峰>沈陽>延安>喀什。

3 結(jié)論與討論

當(dāng)植物處于干旱環(huán)境時(shí)，自身會(huì)主動(dòng)調(diào)節(jié)滲透物質(zhì)的量，如本試驗(yàn)所研究的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)，可以通過它們的含量增加來降低植物細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)，以維持植物正常生長，因此這些物質(zhì)含量變化可以作為反映植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力和抗旱能力的指標(biāo)[4]。

本研究表明，脯氨酸的含量隨著水分脅迫的加劇含量逐漸增加，5個(gè)種源的含量均以重度水分脅迫最高。其中延安種源含量最高，耐旱性較高，沈陽的種源次之?？扇苄蕴前ㄕ崽?、葡萄糖和果糖等，可溶性糖的含量隨著水分脅迫的加劇含量逐漸增加，5個(gè)種源的含量均以重度水分脅迫最高。其中沈陽種源含量最高，耐旱性較高，延安的種源次之。所以在脯氨酸和可溶性糖的兩個(gè)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)指標(biāo)上，表現(xiàn)最好的是延安和沈陽兩個(gè)種源。在可溶性蛋白質(zhì)這一指標(biāo)中，其含量雖然隨著水分脅迫加劇而增加，但是增加幅度不大，可能是脯氨酸和可溶性糖的含量的增加來調(diào)節(jié)可溶性蛋白，對(duì)其是一種補(bǔ)償，以維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的平衡[5]，可見對(duì)本試驗(yàn)的可溶性蛋白質(zhì)含量指標(biāo)不能更直觀地反映文冠果的耐旱能力。

[1] http://baike.so.com/doc/5407333-5645242.html

[2] 陳燕勤,陳德軍,楊再磊,等. 基于響應(yīng)曲面法優(yōu)化文冠果種仁油的提取工藝研究[J].化學(xué)與生物工程,2012,29(2):33-36,43

[3] 劉祖棋，張石誠.植物抗性生理學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995：373

[4] 趙雅靜,翁伯琦,王義祥，等.植物對(duì)干旱脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)及其研究進(jìn)展[J].福建稻麥科技, 2009,27(2):45-50

[5] 謝志玉,張文輝,劉新成.干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長和生理生化特征的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2010,30(5):948-954

Reflection ofXanthocerassorbifoliawith Different Provenances on Drought in Fuxin Area of Liaoning Province

Gao Yuan

(Forestry Investigation and Design Team, Fuxin Mongolian Autonomous County of Liaoning Province,Fuxin 123100,China)

The reflection of proline, soluble sugar and soluble protein to the arid environment ofXanthocerassorbifoliawere studied by means of water stress in different provenances from Fuxin City planted in Liaoning province. Result shows that the content of proline and soluble sugar increased with the increase of water stress, and the drought tolerance of two provenances in Yan’an and Shenyang are optimal. The change of soluble protein is not significant, soluble protein is not suitable to be the indicators which reflect the drought tolerance ofXanthocerassorbifolia.

Xanthocerassorbifolia; drought; osmotic regulation

1005-5215(2017)05-0040-02

2017-03-09

高源(1980-)，女，遼寧鐵嶺人，高級(jí)工程師，從事林木育種研究.

S793

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.05.013