3個(gè)梅花品種幼苗耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

楊佳鑫，李慶衛(wèi)，郭子燕，蔡亞南，畢春竹

(北京林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院，花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室，教育部林木花卉育種實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

梅花作為我國(guó)傳統(tǒng)名花，在我國(guó)園林應(yīng)用中有著舉足輕重的地位和影響。目前關(guān)于梅花的抗性研究主要集中在抗寒性方面，如張啟翔[1]、張文嬌[2]、段美紅等[3]研究了梅花品種及梅花雜交種根系的抗寒性;李慶衛(wèi)[4]和張秦英[5]進(jìn)行了抗寒梅花品種區(qū)域試驗(yàn);彭婷[6]和過(guò)聰[7]以梅花為試材對(duì)冷馴化植物中普遍存在的CBF/DREB1基因進(jìn)行了研究;張素英等[8]研究發(fā)現(xiàn)，抗寒梅花的繁殖推廣呈現(xiàn)以北京為中心向“三北”地區(qū)輻射的趨勢(shì)，在沈陽(yáng)、蘭州、延安、大慶、烏魯木齊及赤峰等地都有梅花的栽植。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)梅花近緣種紫葉李、黑桿櫻李、紫葉矮櫻[9]、山桃[10]、伊朗野生杏仁[11]、歐洲酸櫻桃[12]等進(jìn)行了耐鹽性研究；楊佳鑫等[13]研究表明,梅花具有一定耐鹽性。

土壤鹽堿化問(wèn)題是全球最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，鹽堿土在我國(guó)東北、華北、西北內(nèi)陸地區(qū)以及長(zhǎng)江以北沿海地帶分布很廣[14]。梅花幼苗是栽培的關(guān)鍵階段，同時(shí)也是對(duì)鹽堿脅迫較為敏感的時(shí)期，但關(guān)于梅花幼苗耐鹽性的研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道。鑒于此，本研究以梅花3個(gè)代表品種香雪宮粉(宮粉品種群)、豐后(杏梅品種群)、美人(美人品種群)的1年生自根苗為試材，通過(guò)測(cè)定鹽脅迫下梅花幼苗生長(zhǎng)及生理生化指標(biāo)，對(duì)3個(gè)梅花品種幼苗耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而為梅花在鹽堿地種植品種的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及設(shè)置

以采自于河南省周口市梅園的香雪宮粉、豐后、美人1年生自根苗為試材。采用單株盆栽方法，2017年3月將長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的梅花苗木栽植于上口徑30 cm、下口徑20 cm、高30 cm的塑料花盆內(nèi)，盆底布置托盤(pán)。培養(yǎng)基質(zhì)由草炭土、珍珠巖、洗凈河沙按照體積比2∶1∶1混合而成，基質(zhì)質(zhì)量為7.5 kg/盆。

2017年6月上旬，試驗(yàn)苗進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)期時(shí)，先將盆土控水1 d，使土壤干燥，有利于鹽分迅速擴(kuò)散。試驗(yàn)土壤NaCl含量分別為0(CK)，3，6，9，12，15 g/kg共6個(gè)處理，每處理5個(gè)重復(fù)。待盆土干燥后，將定量的NaCl溶解后澆灌到對(duì)應(yīng)的處理中,具體方法見(jiàn)表1。鹽分添加的第5天即為鹽脅迫處理的開(kāi)始，將托盤(pán)置于盆下，澆水后將溢出的溶液倒回盆內(nèi)，以免鹽分流失。鹽脅迫處理后，定期澆水，維持土壤持水量在60%～80%，處理35 d后結(jié)束試驗(yàn)。

表1 供試土壤中不同NaCl含量的配置Table 1 Soil salinity gradient of the experiment

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 梅花幼苗鹽害指數(shù)和鹽害率的測(cè)定 NaCl處理后每7 d觀察1次供試植株表現(xiàn)， 35 d后統(tǒng)計(jì)不同鹽害分級(jí)下的植株數(shù)量，計(jì)算鹽害指數(shù)(SI)和鹽害率(P)。鹽害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí).沒(méi)有鹽害表現(xiàn)；1級(jí).輕度鹽害，有少部分葉尖、葉緣變黃；2級(jí).中度鹽害，大約有1/2的葉尖、葉緣干枯；3級(jí).重度鹽害，大部分葉尖、葉緣干枯或落葉；4級(jí).極重度鹽害，葉落、枝枯、植株死亡[9]。

1.2.2 梅花幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 分別于鹽脅迫試驗(yàn)前和結(jié)束后(第35 天)測(cè)定梅花幼苗葉長(zhǎng)、葉寬、株高、新梢長(zhǎng)度，以上指標(biāo)鹽脅迫試驗(yàn)前與結(jié)束后的差值即為其生長(zhǎng)量，每處理測(cè)定5盆供試植株，每株測(cè)定3個(gè)葉片及新梢。其中幼苗葉長(zhǎng)、葉寬用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，精度0.01 cm；幼苗株高、新梢長(zhǎng)度用直尺進(jìn)行測(cè)量，精度0.1 cm。

1.2.3 梅花幼苗生理指標(biāo)測(cè)定 于試驗(yàn)第35天早晨采用隨機(jī)取樣法采集梅花新稍中上部功能葉8～10片，之后置于-80 ℃的超低溫冰箱中(其中葉片組織含水量和相對(duì)電導(dǎo)率需在葉片采后立即測(cè)定)，用于測(cè)定生理指標(biāo)。其中葉片組織含水量采用烘干法[15]測(cè)定，相對(duì)電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀測(cè)定，丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法[16]測(cè)定，超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑法[15]測(cè)定，過(guò)氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法[17]測(cè)定，游離脯氨酸含量采用茚三酮比色法測(cè)定[16]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法[16]測(cè)定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[16]測(cè)定。

1.2.4 梅花幼苗耐鹽性綜合評(píng)價(jià) 采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法并結(jié)合主成分分析法對(duì)梅花幼苗進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。具體方法如下：

(1)主成分分析。先對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)綱量化[18]。參照魏秀君等[19]的方法，計(jì)算各指標(biāo)的耐鹽系數(shù)(α)，若指標(biāo)與植物耐鹽性呈正相關(guān)，則該指標(biāo)的α=(處理組平均值/測(cè)定組平均值)×100%；若指標(biāo)與植物耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，則該指標(biāo)的α=(測(cè)定組平均值/處理組平均值)×100%。之后對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)進(jìn)行Person相關(guān)性分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)α值進(jìn)行主成分分析，得到不同主成分下各指標(biāo)的負(fù)載權(quán)數(shù)及貢獻(xiàn)率，獲得綜合指標(biāo)。

(2)隸屬函數(shù)法。首先參照文獻(xiàn)[18]的方法計(jì)算3個(gè)梅花品種的綜合指標(biāo)值CI(m)。

式中：CI(m)為綜合指標(biāo)值，Bi為單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)α值，Prin(m)i為第m個(gè)綜合指標(biāo)第i個(gè)指標(biāo)的綜合指標(biāo)系數(shù)。

然后參照文獻(xiàn)[18]的方法計(jì)算每種梅花綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值u(Xi)，再依據(jù)主成分分析法獲得各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，確定各綜合指標(biāo)的權(quán)重Wi。

式中：u(Xi)為第i個(gè)綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，Xi為第i個(gè)綜合指標(biāo)，Xmin為第i個(gè)綜合指標(biāo)的最小值，Xmax為第i個(gè)綜合指標(biāo)的最大值。

式中：Wi為第i個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中所占的權(quán)重，Pi為第i個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

最后采用加權(quán)單因子法將各指標(biāo)疊加，獲得植物耐鹽的綜合評(píng)價(jià)值D。

式中：D為耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值，D值越大則耐鹽能力越強(qiáng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)均使用Excel 2012進(jìn)行計(jì)算，采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對(duì)3個(gè)梅花品種幼苗生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的影響

2.1.1 鹽害指數(shù)和鹽害率 由表2可知，隨著NaCl含量的增加，梅花的鹽害指數(shù)和鹽害率均逐漸增大。當(dāng)NaCl含量為 3 g/kg時(shí)，豐后鹽害指數(shù)為25.0%，香雪宮粉和美人的鹽害指數(shù)分別為15.0%和18.8%；各梅花品種的鹽害率均達(dá)到50.0%及以上。當(dāng)NaCl含量為6 g/kg 時(shí)，香雪宮粉和豐后的鹽害指數(shù)分別為30.0%和37.5%，美人的鹽害指數(shù)達(dá)到56.3%；香雪宮粉鹽害率為80.0%，豐后和美人的鹽害率達(dá)到了100.0%。當(dāng)NaCl含量為9 g/kg 時(shí)，香雪宮粉、豐后、美人的鹽害指數(shù)分別為80.0%，75.0%，75.0%；各梅花品種的鹽害率均達(dá)到了100.0%。當(dāng)NaCl含量為12～15 g/kg時(shí)，各梅花品種的鹽害指數(shù)和鹽害率均達(dá)到100.0%。

鹽害指數(shù)和鹽害率相結(jié)合更能客觀反映植株鹽害情況。根據(jù)Logistic方程[9]求得各梅花品種鹽害指數(shù)在50%時(shí)的土壤NaCl含量，即耐鹽閾值。經(jīng)計(jì)算，香雪宮粉、豐后、美人的耐鹽閾值分別是6.96，6.53， 6.09 g/kg(表3)，說(shuō)明3個(gè)梅花品種耐鹽性由強(qiáng)到弱依次為香雪宮粉>豐后>美人。

表2 NaCl處理35 d后3個(gè)梅花品種的鹽害指數(shù)和鹽害率Table 2 Salt injury indexes and salt injury rates of three Prunus mume varieties with NaCl treatments after 35 days

表3 NaCl脅迫下3個(gè)梅花品種Logistic回歸方程和耐鹽閾值Table 3 The Logistic regression equation and salt tolerance domain values of three varieties of Prunus mume under NaCl stress

注：x代表NaCl含量，y代表鹽害指數(shù)。耐鹽閾值指鹽害指數(shù)為50%時(shí)NaCl含量。

Note:xrepresents the concentration of NaCl,yrepresents salt injury indexes.Salt tolerance domain values are the NaCl concentration with 50% salt injury indexes.

2.1.2 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo) 由表4可知，隨著NaCl含量的升高，香雪宮粉和美人葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量逐漸下降,且NaCl脅迫處理的香雪宮粉葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。當(dāng)NaCl含量為3，6 g/kg 時(shí)，美人葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)；當(dāng)NaCl含量為9～15 g/kg時(shí)，美人葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量與對(duì)照相比顯著下降(P<0.05)。隨著NaCl含量的升高，豐后葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì);低含量(3 g/kg)NaCl對(duì)豐后葉長(zhǎng)生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，較對(duì)照增加了10.00%;而高含量(6～15 g/kg)NaCl處理下其葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量則逐漸下降。

由表4還可知，不同含量NaCl脅迫下3個(gè)梅花品種葉寬生長(zhǎng)量與葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量變化相似。隨著NaCl含量的升高，香雪宮粉和美人葉寬生長(zhǎng)量逐漸下降，在3 g/kg NaCl脅迫處理下二者均與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，在 6～15 g/kg NaCl脅迫處理下二者均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。隨著NaCl脅迫含量的升高，豐后葉寬生長(zhǎng)量呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，3 g/kg NaCl處理對(duì)豐后葉寬生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，與對(duì)照相比增加了20.00%；6～15 g/kg NaCl處理下其葉寬生長(zhǎng)量則逐漸下降。

由表4可知，隨著NaCl脅迫含量的升高，香雪宮粉和豐后株高生長(zhǎng)量總體下降，二者在各NaCl處理下均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。3 g/kg NaCl處理美人株高生長(zhǎng)量略有增加，但與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)；6～15 g/kg NaCl處理美人株高生長(zhǎng)量逐漸下降，且與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

由表4可以看出，不同含量NaCl脅迫下，3個(gè)梅花品種新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量與株高生長(zhǎng)量變化相似。隨著NaCl脅迫含量的升高，香雪宮粉和豐后新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量逐漸下降，且豐后在低含量(3 g/kg)NaCl處理下與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，而高含量(6～15 g/kg)NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；香雪宮粉在各NaCl處理下均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。美人新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量在3 g/kg NaCl處理下略有增加，在6～15 g/kg NaCl處理下則有所下降，且各NaCl處理均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

表4 NaCl脅迫對(duì)3個(gè)梅花品種幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Table 4 Effects of NaCl stress on growth indexes of three Prunus mume varieties

注：數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”。同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示不同處理之間差異顯著(P<0.05)。表5同。

Note:The data are “average±standard error”.Different lowercase letters in column stand for significant difference (P<0.05).The same for Table 5.

2.1.3 幼苗生理指標(biāo) NaCl脅迫對(duì)3個(gè)梅花品種幼苗生理指標(biāo)的影響如表5所示。由表5可知，隨著NaCl脅迫含量的升高，3個(gè)梅花品種葉片組織含水量總體均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。當(dāng)NaCl含量為3 g/kg時(shí)，3個(gè)梅花品種幼苗葉片組織含水量均與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)；除了香雪宮粉外，其余植株葉片組織含水量與對(duì)照相比無(wú)顯著變化，當(dāng)NaCl含量為9～15 g/kg 時(shí)，3個(gè)梅花品種幼苗葉片組織含水量與對(duì)照相比均顯著(P<0.05)下降，表明植物葉片受到嚴(yán)重傷害。

由表5可知，隨著NaCl脅迫含量升高，3個(gè)梅花品種相對(duì)電導(dǎo)率均增大， 當(dāng)NaCl含量較低(3～6 g/kg)時(shí)與對(duì)照差異總體不顯著(P>0.05)，當(dāng)NaCl含量較高時(shí)(9～15 g/kg)時(shí)與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。說(shuō)明在較低含量鹽脅迫下植物細(xì)胞電解質(zhì)外滲較少，細(xì)胞膜受損程度較小，而中高含量鹽脅迫下植物細(xì)胞電解質(zhì)外滲較多，細(xì)胞膜的損傷程度較大，植物膜系統(tǒng)的完整性受到破壞。

由表5可知，隨著NaCl脅迫含量的升高，香雪宮粉MDA含量呈先升后降趨勢(shì)，但各NaCl處理與對(duì)照差異均不顯著(P>0.05)；豐后和美人MDA含量呈現(xiàn)升-降-升趨勢(shì)，其中豐后只在6 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)，其余NaCl處理下均與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)；美人MDA含量?jī)H在3，15 g/kg NaCl處理與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

由表5可知，與對(duì)照相比，NaCl脅迫處理3個(gè)梅花品種SOD活性總體均增加。各NaCl脅迫處理美人SOD活性與對(duì)照差異均不顯著(P>0.05)；香雪宮粉SOD活性在3，9 g/kg NaCl處理下與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，而在6，12，15 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；豐后SOD活性僅在15 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

由表5可知，與對(duì)照相比，NaCl脅迫處理后3個(gè)梅花品種POD活性總體呈上升趨勢(shì)。各NaCl處理香雪宮粉和美人POD活性均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；豐后POD活性在低含量(3 g/kg)NaCl處理下與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)，而在中高含量(6～15 g/kg)NaCl處理下與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。

表5表明，與對(duì)照相比，NaCl脅迫處理后3個(gè)梅花品種游離脯氨酸含量呈上升趨勢(shì)。各梅花游離脯氨酸含量在 3～9 g/kg NaCl處理下均與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)；在12 g/kg NaCl處理下，香雪宮粉'梅和豐后游離脯氨酸含量均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；15 g/kg NaCl處理下各3個(gè)梅花品種游離脯氨酸含量均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

由表5還可知，與對(duì)照相比，NaCl脅迫處理后3個(gè)梅花品種可溶性糖含量總體呈上升趨勢(shì)。香雪宮粉可溶性糖含量在 3，9 g/kg NaCl處理下與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，其余含量NaCl處理下均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；豐后可溶性糖含量在3～6 g/kg NaCl處理下與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，在9～15 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；美人可溶性糖含量?jī)H在高含量(12～15 g/kg)NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

由表5可知，與對(duì)照相比，NaCl脅迫處理后3個(gè)梅花品種可溶性蛋白含量總體呈上升趨勢(shì)。各梅花幼苗可溶性蛋白含量在3，9 g/kg NaCl處理下與對(duì)照無(wú)顯著差異(P>0.05)，而在12，15 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。

表5 NaCl脅迫對(duì)3個(gè)梅花品種幼苗生理指標(biāo)的影響Table 5 Effects of NaCl stress on physiological indexes of three Prunus mume varieties

2.2 3個(gè)梅花品種耐鹽性綜合的分析與評(píng)價(jià)

2.2.1 梅花幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)耐鹽系數(shù)及相關(guān)性分析 計(jì)算得到3個(gè)梅花品種4個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)和8個(gè)生理指標(biāo)的耐鹽系數(shù)見(jiàn)表6。植物耐鹽性由各性狀綜合體現(xiàn)，而各單項(xiàng)指標(biāo)側(cè)重點(diǎn)有所不同，為了全面評(píng)價(jià)植物耐鹽性，需對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。因此，對(duì)各指標(biāo)的耐鹽系數(shù)進(jìn)行Person相關(guān)性分析，結(jié)果(表7)發(fā)現(xiàn)，各指標(biāo)之間存在不同程度的相關(guān)性，其中部分指標(biāo)間的相關(guān)性已達(dá)到顯著或極顯著水平，表明以上指標(biāo)展現(xiàn)的耐鹽性信息發(fā)生了重疊[20]。

表6 3個(gè)梅花品種幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)的耐鹽系數(shù)Table 6 Salt tolerance coefficient of growth indexes and physiological indexes of three Prunus mume varieties

注：1.葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量；2.葉寬生長(zhǎng)量；3.株高生長(zhǎng)量；4.新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量；5.葉片組織含水量；6.相對(duì)電導(dǎo)率；7.MDA；8.SOD；9.POD；10.游離脯氨酸；11.可溶性糖；12.可溶性蛋白。下表同。

Note:1.Leaf length increment;2.Leaf width increment;3.Plant height increment;4.Plant twig increment;5.Leaf water content;6.Relative conductivity;7.Malonic dialdehyde;8.Superoxide dismutase;9.Peroxidase; 10. Free protein;11.Soluble sugar;12.Soluble protein.The same below.

表7 梅花幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣Table 7 Correlation coefficient matrix of growth indexes and physiological indexs of Prunus mume seedling

注：**表示在0.01(雙側(cè))水平上顯著相關(guān)；*表示在0.05(雙側(cè))水平上顯著相關(guān)。

Note : ** represents significant correlation at the level of 0.01 (bilateral). * represents significant correlation at the level of 0.05 (bilateral)

2.2.2 梅花幼苗生長(zhǎng)和生理指標(biāo)主成分分析 對(duì)供試3個(gè)梅花品種12個(gè)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)α值進(jìn)行主成分分析，可得到主成分1和主成分2下各指標(biāo)的負(fù)載權(quán)數(shù)及貢獻(xiàn)率，結(jié)果見(jiàn)表8。由表8可知，主成分1和主成分2的貢獻(xiàn)率分別為59.581%和40.419%，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)到100%。說(shuō)明12個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)可由這2個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)代替，并代表了原來(lái)12個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)100%的信息量。株高生長(zhǎng)量、新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量、MDA、SOD、POD和可溶性蛋白含量在主成分1中的負(fù)載權(quán)數(shù)絕對(duì)值均在0.9以上，可作為評(píng)定梅花耐鹽性的主要指標(biāo)；葉片組織含水量和可溶性糖含量在主成分2中的負(fù)載權(quán)數(shù)絕對(duì)值在0.9以上，可作為評(píng)定梅花耐鹽性的次要指標(biāo)。

表8 基于主成分分析的梅花各指標(biāo)負(fù)載權(quán)數(shù)及貢獻(xiàn)率Table 8 Load weights and coefficients of comprehensive indexes of Prunus mume based on principal component analysis

2.2.3 3個(gè)梅花品種耐鹽性綜合評(píng)價(jià) 計(jì)算NaCl脅迫下3個(gè)梅花品種的綜合指標(biāo)值CI(m)、隸屬函數(shù)值u(Xi)和綜合評(píng)價(jià)值D，結(jié)果見(jiàn)表9。根據(jù)表9中的D值對(duì)3個(gè)梅花品種進(jìn)行耐鹽能力排序，可知耐鹽能力從強(qiáng)到弱依次為香雪宮粉>豐后>美人，該結(jié)果與根據(jù)鹽害指數(shù)和鹽害率對(duì)3個(gè)梅花品種耐鹽性的排名結(jié)果一致。

表9 3個(gè)梅花品種耐鹽性綜合評(píng)價(jià)Table 9 Comprehensive evaluation on salt tolerance of three Prunus mume varieties

3 討 論

3.1 NaCl脅迫下梅花幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的響應(yīng)

非鹽生植物在鹽脅迫下最顯著和最普遍的效應(yīng)是抑制植物生長(zhǎng)[21]。本研究中，3個(gè)梅花品種的葉長(zhǎng)、葉寬、株高和新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量總體隨土壤NaCl含量的升高而降低。但低含量(3 g/kg)NaCl處理下豐后葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)量均高于對(duì)照，美人株高和新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量略高于對(duì)照，可知3 g/kg NaCl處理對(duì)植物生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用，說(shuō)明這些植物對(duì)低鹽脅迫環(huán)境具有一定的適應(yīng)能力，這與任志彬[22]研究鹽脅迫對(duì)錦帶花新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量的影響結(jié)果一致。但隨著NaCl含量的升高，3個(gè)梅花品種各生長(zhǎng)量均逐漸下降，說(shuō)明隨著NaCl脅迫強(qiáng)度的增大，植物生長(zhǎng)均受到了抑制，NaCl脅迫縮短了植株個(gè)體的衰老以及死亡過(guò)程，土壤NaCl含量越高，植物體衰老和死亡速度越快[23]。

3.2 NaCl脅迫下梅花幼苗生理指標(biāo)的響應(yīng)

植物耐鹽性受到生理生化多方面因素的影響，是一個(gè)由多基因控制的極為復(fù)雜的過(guò)程，也是綜合性狀的表現(xiàn)[24]。本研究中，3個(gè)梅花品種葉片組織含水量均隨著NaCl脅迫強(qiáng)度的增加而逐漸下降，這與八棱海棠[25]、夏蠟梅[26]的表現(xiàn)類似；與對(duì)照相比，在低含量(3～9 g/kg)NaCl脅迫下3個(gè)梅花品種葉片組織含水量變化相對(duì)緩慢，在高含量(12～15 g/kg)NaCl脅迫下3個(gè)梅花品種葉片組織含水量均顯著下降，這是因?yàn)榧?xì)胞外界環(huán)境鹽溶液濃度過(guò)高，由于滲透作用水分子從濃度較低的細(xì)胞中外滲，造成細(xì)胞失水，因此高含量鹽脅迫下植株葉片組織含水量急劇降低。本研究中，與對(duì)照相比，3個(gè)梅花品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率在鹽脅迫后均升高，這與前人對(duì)臭椿[27]、雪菊[28]的研究結(jié)果一致，說(shuō)明鹽脅迫后葉片電解質(zhì)外滲，從而對(duì)植物的生長(zhǎng)造成傷害。與對(duì)照相比，3個(gè)梅花品種MDA含量在NaCl脅迫后總體呈上升趨勢(shì)，表明質(zhì)膜受損程度逐漸加大，這與前人對(duì)臭椿[27]、花葉梔子[29]研究結(jié)果一致；但香雪宮粉MDA含量在 12～15 g/kg NaCl脅迫下略有下降，可能與高含量NaCl脅迫致使其部分葉片死亡、導(dǎo)致MDA 分解有關(guān)[30]。3個(gè)梅花品種中，美人SOD活性隨著NaCl脅迫強(qiáng)度的升高無(wú)顯著變化(P>0.05)，香雪宮粉和豐后SOD活性只在15 g/kg NaCl處理下與對(duì)照差異顯著(P<0.05)；而三者POD活性均在NaCl脅迫后總體上顯著增大，說(shuō)明在對(duì)植物膜系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)過(guò)程中POD與SOD相比起主導(dǎo)作用。3個(gè)梅花品種游離脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均隨著土壤NaCl含量的升高總體呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明在鹽脅迫下各植物體內(nèi)的3種滲透調(diào)節(jié)劑均能協(xié)同作用以減少鹽脅迫對(duì)植物葉片的傷害。

3.3 3個(gè)梅花品種耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)植物抗逆性的生長(zhǎng)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)和光合指標(biāo)較多，且各指標(biāo)間有一定的相關(guān)性和重疊性，因此將各指標(biāo)結(jié)合起來(lái)，綜合分析植物耐鹽性更為合理。本研究采用主成分分析法和隸屬函數(shù)法相結(jié)合的方法，對(duì)3個(gè)梅花品種耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，株高生長(zhǎng)量、新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量、MDA、SOD、POD、可溶性蛋白含量可作為評(píng)定梅花耐鹽性的主要指標(biāo)，葉片組織含水量和可溶性糖含量可作為評(píng)定梅花耐鹽性的次要指標(biāo)；3個(gè)梅花品種耐鹽能力從強(qiáng)到弱依次為香雪宮粉>豐后>美人，這與根據(jù)綜合鹽害指數(shù)和鹽害率得到的結(jié)果一致。

本研究中，香雪宮粉、豐后、美人均具有一定的耐鹽性，其耐鹽閾值分別為6.96，6.53，6.09 g/kg，可知不同種群梅花品種之間耐鹽性存在一定差異，這為梅花向鹽漬土分布較廣的北方推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。但本次僅以香雪宮粉、豐后、美人的1年生自根苗為試材，從形態(tài)與生理方面研究了其耐鹽機(jī)制，在后續(xù)研究中，應(yīng)進(jìn)一步評(píng)價(jià)更多梅花品種群的耐鹽性，以篩選適合鹽堿地區(qū)的綜合抗性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的梅花品種。