科爾沁沙地3種平歐雜種榛對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)研究

艾婷婷

摘要 為了揭示科爾沁沙地栽培的遼榛3號(hào)（84-226）、遼榛7號(hào)（82-11）和達(dá)維（84-254）3個(gè)品種平歐雜種榛幼苗對(duì)持續(xù)干旱脅迫的適應(yīng)能力，以盆栽一年生幼苗為試驗(yàn)材料，通過(guò)在人工干旱氣候室內(nèi)，模擬野外環(huán)境、控制土壤含水量的方法，設(shè)置土壤含水量在田間正常持水量（CK）、田間持水量的55%（輕度脅迫）、田間持水量的35%（中度脅迫）、田間持水量的25%（重度脅迫）4個(gè)處理，研究了水分脅迫對(duì)3個(gè)品種的平歐雜種榛3項(xiàng)生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，隨著干旱脅迫的加劇，3種平歐雜種榛生理指標(biāo)變化規(guī)律均表現(xiàn)為丙二醛、可溶性糖的含量逐漸增加，相對(duì)電導(dǎo)率逐漸升高；運(yùn)用隸屬函數(shù)法對(duì)3種平歐雜種榛進(jìn)行抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，抗旱性大小排序?yàn)檫|榛7號(hào)>達(dá)維>遼榛3號(hào)。

關(guān)鍵詞 平歐雜種榛；干旱脅迫；生理響應(yīng)；抗旱性；科爾沁沙地

中圖分類號(hào) S664.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）13-0149-02

植物生長(zhǎng)經(jīng)常受到諸多環(huán)境因子的影響，如低溫、干旱和鹽漬等。干旱則是影響最普遍的因子之一。在干旱脅迫下，植物為抵抗逆境會(huì)發(fā)生一系列生理生化反應(yīng)。平歐雜種榛（Corylus heterophylla Fish.×Corylus avellana L.）又稱平歐雜交榛，由遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所利用我國(guó)原產(chǎn)的野生平榛（Corylus heterophylla Fisch.）為母本與引入我國(guó)的歐洲榛（C.avellana L.）為父本進(jìn)行種間遠(yuǎn)緣雜交選育出的優(yōu)良品種[1]，是極具開發(fā)潛力的經(jīng)濟(jì)林樹種。2007年從遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所引進(jìn)3個(gè)品種的平歐雜種榛，本文對(duì)3個(gè)品種的平歐雜種榛不同干旱脅迫下其丙二醛、可溶性糖和相對(duì)電導(dǎo)率3項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行分析，為今后在科爾沁沙地的平歐雜種榛建園、造林和撫育管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于科爾沁沙地東南邊緣的遼寧省固沙造林研究所林業(yè)產(chǎn)業(yè)示范基地，地理坐標(biāo)為東經(jīng)122°53′～122°22′、北緯42°43′～42°51′，屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)氣候區(qū)。主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是干旱多風(fēng)，年降水量500 mm左右，年蒸發(fā)量約為降水量的3倍。年均氣溫5.1～6.1 ℃，極端最低氣溫-34.1 ℃，極端最高氣溫43.2 ℃，無(wú)霜期154 d。年均風(fēng)速3.0～3.7 m/s。土壤類型主要為風(fēng)沙土，有機(jī)質(zhì)含量較低。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選擇遼榛3號(hào)（84-226）、遼榛7號(hào)（82-11）和達(dá)維（84-254）3個(gè)平歐雜種榛品種，2015年4月，選擇生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲害、長(zhǎng)勢(shì)一致的一年生苗裝入30 cm×30 cm的營(yíng)養(yǎng)杯中（1株/盆），每種苗木50盆。

1.3 試驗(yàn)方法

7月末，隨機(jī)抽取每種苗木各30盆搬入固沙造林研究所人工干旱氣候室內(nèi)，模擬野外環(huán)境，當(dāng)土壤含水量在田間正常持水量（CK）、田間持水量的55%（輕度脅迫）、田間持水量的35%（中度脅迫）、田間持水量的25%（重度脅迫）時(shí)測(cè)試。

1.4 測(cè)定方法及數(shù)據(jù)處理

丙二醛含量通過(guò)硫代巴比妥酸法測(cè)定，可溶性糖含量通過(guò)蒽酮法測(cè)定，相對(duì)電導(dǎo)率通過(guò)電導(dǎo)率儀測(cè)定[2]。調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進(jìn)行處理，其中方差分析及多重比較由SPSS 22.0 完成，抗旱性用隸屬函數(shù)值法進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同程度干旱脅迫對(duì)平歐雜種榛生理特性的影響

植物在干旱脅迫條件下細(xì)胞中活性氧逐漸得到積累，最終發(fā)生膜脂過(guò)氧化和膜脂脫氧化反應(yīng)，導(dǎo)致過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的產(chǎn)生和積累[4]。3種平歐雜種榛在不同干旱脅迫下丙二醛的變化如表1所示?？梢钥闯?，隨著干旱脅迫的增加，遼榛3號(hào)、遼榛7號(hào)和達(dá)維的丙二醛含量呈遞增趨勢(shì)；在中度干旱和重度干旱脅迫下，3種平歐雜種榛的丙二醛值含量均與CK差異顯著，說(shuō)明輕度干旱脅迫對(duì)3種平歐雜種榛膜系統(tǒng)的傷害較輕，隨著脅迫程度加劇，平歐雜種榛葉片膜系統(tǒng)受傷害程度逐漸增加，在重度干旱脅迫下遼榛3號(hào)的丙二醛含量比CK上升了89.85%，達(dá)維和遼榛7號(hào)分別比CK上升了77.37%和60.29%。說(shuō)明干旱脅迫對(duì)3種平歐雜種榛膜系統(tǒng)的傷害程度不同，遼榛7號(hào)增幅較小說(shuō)明細(xì)胞膜受到的傷害較輕，遼榛3號(hào)增幅相對(duì)較大，說(shuō)明細(xì)胞膜受到傷害較大。

從表2可以看出，3個(gè)品種平歐雜種榛葉片中的可溶性糖含量均隨著干旱脅迫程度的增加而增大，且與CK差異顯著（P<0.05），重度脅迫下達(dá)到最大值。在脅迫初期，增加緩慢，在中度脅迫時(shí)增加幅度開始加大。在重度脅迫下，達(dá)維增幅最大，比CK上升了522.43%，遼榛7號(hào)和遼榛3號(hào)分別比CK上升了415.77%和185.61%。這說(shuō)明三者相比，在重度干旱脅迫下對(duì)達(dá)維的影響最大，對(duì)遼榛7號(hào)的影響次之，對(duì)遼榛3號(hào)的影響最小。

相對(duì)電導(dǎo)率是細(xì)胞膜透性的反映，可以直接反映出細(xì)胞被傷害的程度。由表3可知，3種平歐雜種榛的細(xì)胞膜透性隨著脅迫程度的加劇呈逐漸增大趨勢(shì)。在脅迫初期，增速相對(duì)緩慢，說(shuō)明此時(shí)3種平歐雜種榛葉片細(xì)胞膜受傷害的程度均較輕；隨著脅迫程度的加劇，葉片受傷害的程度逐漸加大，在重度脅迫下達(dá)到最大值，其中遼榛3號(hào)在重度干旱脅迫時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率較CK上升了78.57%，達(dá)維和遼榛7號(hào)分別比CK上升了141.73%和112.85%，以上結(jié)果說(shuō)明3個(gè)品種的平歐雜種榛在不同的水分脅迫下，電導(dǎo)率逐漸升高，重度脅迫下達(dá)到最大值。遼榛3號(hào)的細(xì)胞膜受傷害程度較小，達(dá)維細(xì)胞受到的損害程度最重。

2.2 3種平歐雜種榛抗旱性評(píng)價(jià)

植物的抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀，它受多種因素影響，而各因素間又存在微妙的關(guān)系，其重要性也不甚相同。對(duì)樹木抗旱性的評(píng)價(jià)，當(dāng)涉及到多種樹木、多個(gè)指標(biāo)的情況時(shí)，因各指標(biāo)所表達(dá)的樹木抗旱性順序往往不一致，利用一般的簡(jiǎn)單方法很難得出確切結(jié)果[5]。本文采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法，通過(guò)各指標(biāo)隸屬值的平均值對(duì)3種平歐雜種榛的抗旱性進(jìn)行綜合分析（表4），得出抗旱性的強(qiáng)弱順序?yàn)檫|榛7號(hào)>達(dá)維>遼榛3號(hào)。

3 結(jié)論

在干旱脅迫下，植物丙二醛含量增幅越小，抗旱性越強(qiáng)；反之，丙二醛含量增幅越大，抗旱性越弱。隨著干旱脅迫程度的加劇，3種平歐雜種榛的丙二醛含量均表現(xiàn)為在輕度脅迫下增幅較小，從中度脅迫開始增幅逐漸增大，在重度脅迫時(shí)達(dá)到最大值[6-7]。3種平歐雜種榛的可溶性糖從輕度脅迫開始就與田間正常持水量（對(duì)照）呈現(xiàn)出顯著差異（P<0.05），隨著干旱脅迫程度的加劇，增幅逐漸遞增，在重度脅迫時(shí)達(dá)最大值。3種平歐雜種榛的相對(duì)電導(dǎo)率隨著干旱脅迫程度的加劇逐漸升高，在重度脅迫時(shí)達(dá)到最大值[8-10]。

隨著干旱脅迫程度的加劇，3種平歐雜種榛的丙二醛、可溶性糖含量逐漸增加，相對(duì)電導(dǎo)率逐漸升高。運(yùn)用隸屬函數(shù)法對(duì)3種平歐雜種榛進(jìn)行抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，分析得出的抗旱性強(qiáng)弱依次為遼榛7號(hào)>達(dá)維>遼榛3號(hào)。

4 參考文獻(xiàn)

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