NaCl脅迫對5年生蠟梅生長及生理特性的影響1)

李海燕 邵金彩 王靜 肖可 李慶衛(wèi)

(北京林業(yè)大學，北京，100083)

土壤鹽漬化已經(jīng)成為當前全球性的生態(tài)環(huán)境難題之一，據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)[1]統(tǒng)計，全世界鹽漬土總面積為3.97億hm2，約占陸地總面積的3.10%；我國的鹽漬土總面積達到3 630萬hm2，接近我國可利用土地面積的4.88%[2]，目前，僅有576.6萬hm2已被開墾[3]。土壤鹽漬化已成為限制我國花卉生產(chǎn)與園林綠化應用的主要環(huán)境因子之一。

蠟梅(Chimonanthuspraecox)，又稱臘梅、黃梅等，屬蠟梅科(Calycanthaceae)蠟梅屬落葉灌木，是第三紀孑遺植物，也是我國重要的傳統(tǒng)名花，栽培歷史悠久，被廣泛應用于園林綠化、盆景、鮮切花、蠟梅香精等方面[4]。邵金彩等[5]研究了鹽脅迫對蠟梅種子萌發(fā)及幼苗影響，認為蠟梅種子具有耐低鹽脅迫(0.4% NaCl以下)的特性，但蠟梅成年植株能否在鹽漬土上生長以及對鹽脅迫耐受程度尚無定論。因此，擬通過研究鹽脅迫對5年生蠟梅生長和生理特性的影響、探討蠟梅對鹽脅迫的響應機制和耐鹽性，對于指導蠟梅在鹽漬土地區(qū)的栽培應用具有一定的理論意義與實踐價值。

1 材料與方法

試驗場地位于北京林業(yè)大學苗圃內(nèi)，場地避雨且有充足的自然光照。以5年生‘一品晚黃’蠟梅(Chimonanthuspraecox‘Yipin Wanhuang’)健壯實生苗為試材，選取生長健壯、生長形態(tài)一致的植株，以V(草炭)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=4∶1∶1的混合土作為基質(zhì)，種植在300 mm×350 mm(底徑×高)的塑料花盆內(nèi)，花盆底下放置托盤，種植密度均為1株·盆-1。依據(jù)預試驗結(jié)果，共設(shè)0.3%、0.6%、0.9%、1.2%四個鹽質(zhì)量分數(shù)梯度處理，分別記為C1、C2、C3、C4，每個處理設(shè)5個重復，以蒸餾水為對照組，記為CK。試驗前控制澆水使土壤干燥，于2016年5月16日開始進行第一次土壤鹽化試驗。依據(jù)試驗設(shè)計配制相應質(zhì)量分數(shù)鹽溶液各1 500 mL，一次性加入盆中，若有溶液流入托盤則立即倒回花盆，每10 d澆相應質(zhì)量分數(shù)的鹽溶液或蒸餾水(均澆1 500 mL)，處理40 d后結(jié)束試驗。

每次澆鹽水前取位于植株上部第4～5片葉，立即帶回實驗室處理，測定各項指標。于試驗結(jié)束后第1天，選擇長勢中等的蠟梅實生苗觀察其根部的變化情況。

生長指標測定：表觀變化的觀測主要于試驗期間記錄葉片顏色、落葉程度等受脅迫癥狀，在試驗結(jié)束后，觀測蠟梅根部表觀差異，并拍照記錄。生長量觀測主要取株高、地徑、葉長、葉寬等指標，分別于鹽脅迫試驗前和結(jié)束后測量，株高為植株基部到主干頂端的長度，采用鋼卷尺測量，精度為0.1 cm；地徑為植株離地表0～5 cm處的莖干直徑，使用十字交叉的方式[6]用電子游標卡尺測定，精度為0.02 cm；取植株中上部成熟葉片，每個處理選10枚以上葉片進行葉片形態(tài)的測量，用直尺測量葉長、葉寬，精度0.1 cm。每個指標3個重復。

生理指標測定：分別于試驗前、試驗第10、20、30、40 d采取植物葉片，并將其置于-80 ℃的超低溫冰箱中(其中葉片組織含水量、相對電導率在葉片采后立即測定)，用于測定生理生化指標。其中葉片組織含水量采用烘干法測定[7]。相對電導率采用電導率儀測定。過氧化物酶(POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[8]，超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用NBT法[8]，丙二醛(MDA)質(zhì)量摩爾濃度的測定采用巴比妥酸顯色法[7]，可溶性蛋白(SP)質(zhì)量摩爾濃度測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[8]，可溶性糖(SS)質(zhì)量摩爾濃度測定采用蒽酮比色法[8]，游離脯氨酸(Pro)質(zhì)量分數(shù)測定采用酸性茚三酮法[8]。每個指標3個重復。

葉綠素熒光參數(shù)測定：試驗第10、20、30、40 d于08:00—11:00，用便攜式調(diào)制葉綠素熒光儀PAM-2500測定各項葉綠素熒光參數(shù)，每個處理9個重復，每次測定相同葉片。測定前暗適應30 min后，進行最大光化學效率(Fv/Fm)、實際光合效率(Y(II))、光化學猝滅系數(shù)(qP)以及相對電子傳遞速率(rE，T，R)等的測定。測量時保持儀器角度一致，并使葉片平展。在9個重復中，去掉最高值和最低值，將剩余的5個值進行結(jié)果分析。

耐鹽因子的綜合分析：先對各項指標的原始數(shù)據(jù)進行無量綱化[9]。計算各指標的耐鹽系數(shù)(α)，若指標與植物耐鹽性呈正相關(guān)，則該指標的α=(處理組平均值/測定組平均值)×100%；若指標與植物耐鹽性呈負相關(guān)，則該指標的α=(測定組平均值/處理組平均值)×100%。之后對各項指標的α值進行Person相關(guān)性分析，在此基礎(chǔ)上對各項指標的α值進行主成分分析得到不同主成分下各指標的負載權(quán)數(shù)及貢獻率，獲得綜合指標。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對蠟梅各生長指標的影響

對表觀特征的影響：鹽脅迫40 d后，C1處理后有少量下部葉片葉尖及邊緣干枯，成活率100%，說明低鹽脅迫對5年生蠟梅的生長影響不顯著，在C1處理后能正常生長；C2處理后有50%植株的中下部葉片出現(xiàn)干枯，受害癥狀較嚴重；C3和C4處理后植株老葉片100%脫落，但有新葉繼續(xù)形成，嚴重卷縮失水，直至干枯。由圖1可知，0.3%質(zhì)量分數(shù)下處理40 d后的蠟梅根系表觀與對照無明顯差異，在0.6%～1.2%質(zhì)量分數(shù)下，蠟梅側(cè)根的數(shù)量隨鹽質(zhì)量分數(shù)的增加而減少。鹽質(zhì)量分數(shù)達到1.2%時，幾乎已無側(cè)根。

對生長量的影響：株高、地徑、葉長和葉寬的生長量均隨鹽質(zhì)量分數(shù)的增加呈現(xiàn)不同程度減小(表1)。在C1處理下，株高、地徑、葉長和葉寬生長量降幅依次分別為4.29%、10.77%、5.26%、13.79%。在C2處理下，葉寬生長量的降幅達到50%以上，其余3個指標的降幅均在50%以下。在C1處理下，地徑生長量的差異與對照達到極顯著水平(P<0.01)，株高、葉長與葉寬的生長量與對照的差異不顯著(P<0.05)；在C2、C3、C4處理下，植株各指標生長量與CK處理下的差異均達到了極顯著水平(P<0.05)。不同鹽質(zhì)量分數(shù)處理下植株的株高、地徑、葉長和葉寬生長量的差異均達到極顯著水平(P<0.01)。

圖1 不同質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫處理40 d后根系狀況對照圖

表1 鹽脅迫對5年生蠟梅生長量的影響

2.2 鹽脅迫對蠟梅各生理指標的影響

對葉片組織含水量的影響：鹽脅迫對葉片組織含水量的影響如表2所示，C1處理下與CK相比變化趨勢穩(wěn)定；C2、C3和C4處理下整體均隨脅迫時間的延長表現(xiàn)出不同程度的減少。在C1處理下的葉片含水量數(shù)值較CK處理稍低，但二者之間差異不顯著；在C2處理下，葉片含水量顯著下降了31.13%(P<0.05)。在高質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫下(0.9%～1.2%)，葉片組織含水量在30d時均降至最低，同時在試驗后期(40 d時)葉片全部干枯脫落。

對滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響：鹽脅迫對游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)，可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度的影響如表2所示。不同質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫下，游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)隨脅迫時間的延長均逐漸升高，而可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度隨脅迫時間的延長先降低后增加。試驗結(jié)束時(C1、C2于脅迫40 d時結(jié)束試驗，C3、C4于脅迫30 d時結(jié)束試驗)，C1、C2、C3、C4處理的游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)分別是0 d時的5.96、12.28、9.61、8.06倍(P<0.05)。脅迫10 d時，C1、C2、C3、C4處理下的可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度較0 d時依次顯著下降了51.40%、51.13%、51.99%、54.75%(P<0.05)。10～40 d時，可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度均轉(zhuǎn)而加速上升，試驗結(jié)束時(C1、C2于脅迫40 d時結(jié)束試驗，C3、C4于脅迫30 d時結(jié)束試驗)，C1、C2、C3、C4處理下較10 d時的差異顯著(P<0.05)，可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度依次是10 d時的2.43、3.01、2.86、3.68倍，C1和C2處理下的值高于CK處理；可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度依次是10 d時的2.03、2.78、4.71、3.62倍(P<0.05)，同時均顯著高于CK處理(P<0.05)。說明在各質(zhì)量分數(shù)脅迫下，蠟梅幼苗能通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量來抵抗鹽脅迫的傷害，且鹽質(zhì)量分數(shù)越大，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的增加量越大。

對細胞膜透性的影響：鹽脅迫對相對電導率、MDA質(zhì)量摩爾濃度和POD、SOD活性的影響如表2所示。葉片的相對電導率隨脅迫時間的延長整體呈上升的趨勢，脅迫10 d時，C2、C3、C4處理下葉片相對電導率驟升；20～40 d時，整體增速減緩；試驗結(jié)束時(C1、C2于脅迫40 d時結(jié)束試驗，C3、C4于脅迫30 d時結(jié)束試驗)，C1、C2、C3、C4處理下的值依次是0 d時的1.64、4.38、4.37、4.17倍(P<0.05)，分別是CK處理下的1.85、4.38、4.09、4.12倍(P<0.05)。在不同鹽質(zhì)量分數(shù)處理下，脅迫10 d以后，MDA質(zhì)量摩爾濃度均隨脅迫時間的延長呈現(xiàn)顯著的升高趨勢。在40 d時，C1和C2處理下葉片的MDA質(zhì)量摩爾濃度分別是0 d時的2.65倍和2.67倍(P<0.05)；分別是CK處理下的2.55倍和2.83倍(P<0.05)。說明，蠟梅幼苗的葉片細胞膜透性在不同質(zhì)量分數(shù)的鹽脅迫下受到不同程度的影響，除0.3%質(zhì)量分數(shù)外，其余鹽質(zhì)量分數(shù)脅迫均導致細胞膜穩(wěn)定性下降。

對抗氧化酶的影響：鹽脅迫對POD、SOD活性的影響如表2所示。POD、SOD活性在不同鹽質(zhì)量分數(shù)脅迫下，隨脅迫時間的延長均逐漸增大。在試驗初期POD活性與CK處理間差異不顯著，隨鹽脅迫時間的延長，葉片POD活性在30 d時達到最大漲幅，C1、C2、C3、C4處理下較20 d依次增加55.58%、33.05%、26.46%、11.41%(P<0.05)，鹽質(zhì)量分數(shù)越高，漲幅越小。在40 d時，C1、C2處理下的SOD活性分別是0 d時的2.11、2.62倍(P<0.05)，分別是CK處理的2.08、2.50倍(P<0.05)。脅迫20 d后，C3、C4處理下的SOD活性均低于C2處理，C1處理下的POD活性則始終高于其他處理，說明當脅迫質(zhì)量分數(shù)在0.3%～0.6%時，保護酶活性得到顯著提高，當質(zhì)量分數(shù)高于這個范圍，保護酶活性受到抑制。

表2 鹽脅迫對5年生蠟梅各生理指標的影響

鹽質(zhì)量分數(shù)/%游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)/mg·g-10d10d20d30d40dCK(0.31±0.03)Cb(0.44±0.05)Dab(0.40±0.03)Cab(0.32±0.04)Cb(0.64±0.18)Ca0.3(0.45±0.02)Bd(1.00±0.03)Cc(1.61±0.11)BCb(2.33±0.28)Ba(2.68±0.14)Ba0.6(0.29±0.02)Cd(1.04±0.11)Cc(2.62±0.07)ABb(2.92±0.34)Bb(3.65±0.20)Aa0.9(0.36±0.03)Cb(2.26±0.15)Aa(3.37±0.71)Aa(3.46±0.68)ABa—1.2(0.53±0.03)Ad(1.66±0.10)Bc(2.61±0.53)ABb(4.27±0.03)Aa—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度/mmol·g-10d10d20d30d40dCK(18.48±2.24)Aa(19.83±0.65)Aa(19.77±1.61)Aa(23.01±2.17)Ba(21.59±0.87)Aa0.3(20.78±2.07)Aa(10.10±0.22)Bb(17.33±2.76)Aab(23.54±1.93)Ba(24.59±5.70)Aa0.6(16.47±0.86)Ab(7.39±0.91)Cc(18.02±0.13)Aab(20.97±1.08)Bab(22.26±2.94)Aa0.9(19.33±0.34)Ab(9.28±0.35)BCc(17.38±0.60)Ab(26.50±1.87)ABa—1.2(18.43±1.86)Ab(8.34±0.67)BCc(19.15±0.73)Ab(30.69±2.36)Aa—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度/mmol·g-10d10d20d30d40dCK(697.14±45.92)ABa(879.24±17.46)Aa(836.06±109.67)Ca(795.43±123.11)Da(700.19±151.30)Ba0.3(649.52±25.76)Bc(576.38±14.45)Bc(901.14±102.96)BCb(1111.30±120.16)Cab(1168.13±45.39)Aa0.6(640.79±25.80)Bc(507.49±52.01)Bc(942.73±57.79)BCb(1304.63±109.76)Ca(1411.62±132.11)Aa0.9(782.86±15.49)Ac(525.48±13.67)Bbc(1434.16±204.66)Ab(2476.70±56.52)Aa—1.2(773.33±35.74)Ac(524.00±13.74)Bd(1307.81±100.07)ABa(1897.65±53.98)Ba—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%相對電導率/%0d10d20d30d40dCK(22.41±1.85)Aa(22.61±1.27)Ea(20.71±1.17)Ea(23.84±2.42)Ca(21.28±1.57)Ca0.3(24.01±1.19)Ac(29.64±1.33)Dbc(34.42±2.49)Dab(35.78±1.24)Bab(39.34±3.89)Ba0.6(21.62±2.79)Ad(52.55±0.86)Cc(87.16±3.36)Cb(95.24±2.79)Aa(94.61±1.33)Aab0.9(22.30±2.27)Ac(79.27±2.93)Bb(93.95±2.83)ABa(97.40±0.10)Aa—1.2(23.62±3.20)Ac(88.46±3.49)Ab(97.49±0.75)Aa(98.30±0.56)Aa—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%MDA質(zhì)量摩爾濃度/mmol·g-10d10d20d30d40dCK(16.53±0.44)Aa(15.93±1.95)Aa(17.49±0.98)Ba(13.72±2.24)Da(15.61±1.25)Ba0.3(15.20±0.98)Ac(17.75±2.89)Ac(22.73±2.68)Bbc(30.56±3.73)Cb(39.86±1.34)Ba0.6(16.51±1.64)Ab(18.24±2.31)Ab(23.46±3.38)Bb(38.55±1.27)Ba(44.15±2.46)Aa0.9(16.11±1.11)Ac(17.74±2.61)Ac(32.18±1.10)Ab(46.61±1.20)Aa—1.2(16.19±2.65)Ac(19.97±2.27)Ac(30.72±1.22)ABb(44.58±2.39)ABa—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%POD活性/U·g-1·min-10d10d20d30d40dCK(13791.67±1046.65)Aa (15025.00±123.32)Aa (14041.67±622.22)Aa (15000.00±1637.07)Aa(15400.00±2274.50)Aa0.3(13666.67±2312.03)Ab(13958.33±1433.12)Ab(15083.33±830.20)Ab(23466.67±4347.16)Aab(24866.67±3892.44)Aa0.6(13708.33±341.06)Aa(14583.33±700.94)Aa(15583.33±2802.84)Aa(20733.33±3668.48)Aa(21200.00±4916.64)Aa0.9(13625.00±1226.87)Aab(14791.67±1744.54)Aab(17291.67±9602.88)Aa(21866.67±2659.16)Aa—1.2(12791.67±985.13)Aa(13833.33±1364.23)Aa(17533.33±4217.95)Aa(19533.33±1179.45)Aa—

續(xù)(表2)

2.3 鹽脅迫對蠟梅葉綠素熒光參數(shù)的影響

鹽脅迫對葉綠素熒光參數(shù)的影響如表3所示。Fv/Fm和Y(II)變化趨勢基本一致，C1處理下變化較穩(wěn)定，與CK接近；C2、C3和C4處理下隨脅迫時間的延長總體表現(xiàn)為下降趨勢。試驗結(jié)束時(C1、C2于脅迫40 d時結(jié)束試驗，C3、C4于脅迫30 d時結(jié)束試驗)，除C1處理下與0 d時及CK處理間的差異不顯著外，其他處理組的最終測量值均與0 d時及CK處理間存在顯著差異(P<0.05)，C2、C3和C4處理的Fv/Fm值比0 d時分別下降了33.33%、18.18%、44.16%，C2、C3和C4處理的Y(II)值比0 d時分別下降了58.33%、48.00%、88.00%。qP和rE，T，R的變化趨勢也基本類似：C1處理在試驗前30 d時，qP和rE，T，R的值逐漸下降，但在40 d時轉(zhuǎn)而上升，向CK處理靠近；C2、C3和C4處理下隨脅迫時間的延長呈明顯下降趨勢。C1處理在40 d時qP、rE，T，R的值較30 d時分別增長14.08%、4.87%，同時C1處理與CK處理下的差異不顯著(P<0.05)。說明0.3%鹽質(zhì)量分數(shù)對蠟梅葉片PSII反應中心未造成明顯傷害，隨鹽質(zhì)量分數(shù)增大，加劇了脅迫對PSII反應中心活性的降低和電子傳遞效率的降低，造成不可逆的傷害。

表3 鹽脅迫對5年生蠟梅葉綠素熒光參數(shù)的影響

鹽質(zhì)量分數(shù)/%Y(II)0d10d20d30d40dCK(0.54±0.01)Aa (0.50±0.03)Aa(0.52±0.01)Aa(0.53±0.01)Aa(0.51±0.01)Aa0.3(0.52±0.01)ABa(0.46±0.02)ABb(0.54±0)Aa(0.54±0)Aa(0.54±0.01)Aa0.6(0.48±0.02)Aa(0.42±0.02)BCab(0.39±0.03)Bb(0.36±0.03)Bb(0.20±0.04)Bc0.9(0.50±0.01)ABa(0.42±0.02)BCa(0.29±0.04)Cb(0.26±0.04)Cb—1.2(0.50±0.02)ABa(0.37±0.03)Cb(0.19±0.02)Dc(0.06±0.02)Dd—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%qP0d10d20d30d40dCK(0.86±0.01)Aa (0.83±0.01)Aab(0.86±0.01)Aa(0.84±0.02)Aab(0.82±0)Ab 0.3(0.85±0.01)ABa(0.77±0.01)Bc(0.73±0.01)Bd(0.71±0.01)Bd(0.81±0.01)Ab0.6(0.84±0.01)ABa(0.74±0)Bb(0.69±0.02)Bbc(0.64±0.02)Bc(0.56±0.04)Bd0.9(0.82±0.01)Ba(0.68±0.01)Cb(0.57±0.06)Cc(0.52±0.01)Cc—1.2(0.85±0.01)ABa(0.67±0.03)Cb(0.50±0.02)Cc(0.27±0.05)Dd—

鹽質(zhì)量分數(shù)/%rE,T,R0d10d20d30d40dCK(23.50±0.38)Aa(21.84±1.01)Aa (22.50±0.59)Aa (22.74±0.65)Aa (21.98±0.36)Aa0.3(22.50±0.59)Aa(20.58±0.63)ABab(19.26±0.76)ABb(18.48±0.98)Bb(19.38±0.89)Bb0.6(22.16±0.41)Aa(18.00±0.83)BCb(16.46±0.75)BCb(15.18±0.84)BCb(8.80±1.57)Cc0.9(21.36±0.53)Aa(18.10±0.78)BCa(13.24±2.19)Cb(11.84±2.01)Cb—1.2(22.00±1.11)Aa(16.12±1.12)Cb(8.42±1.06)Dc(2.48±0.66)Dd—

2.4 蠟梅耐鹽因子綜合分析

通過對蠟梅12個單項生理指標的耐鹽系數(shù)進行Person相關(guān)性分析，從表4可以看出，各指標間存在一定的相關(guān)性，其中部分指標間己達到顯著或極顯著水平，即這些指標提供的耐鹽信息發(fā)生了重疊[10]。植物耐鹽性由多種因素決定，各項指標在耐鹽性評價中所起的作用不同，單一指標的評價存在一定片面性，因此，需要對各項指標進行主成分分析。由表5可知，主成分1和主成分2的貢獻率分別為79.819%和14.070%，累計貢獻率高達93.889%，主成分1中含水量、POD活性，MDA、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度，游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)，F(xiàn)v/Fm、Y(II)、rE，T，R的負載權(quán)數(shù)絕對值大于0.900；主成分2中可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度的負載權(quán)數(shù)大于0.700。

表4 蠟梅幼苗各測定指標的相關(guān)系數(shù)矩陣

表5 蠟梅各測定指標的主成分分析

3 結(jié)論與討論

外部形態(tài)的變化是判斷植物鹽害程度最直觀的指標[11]，且植物能通過改變自身的形態(tài)來應對環(huán)境的變化并保證自我生存與茂盛生長[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，蠟梅植株地上部分各部位生長量隨鹽質(zhì)量分數(shù)增加而下降，葉片出現(xiàn)不同程度的萎蔫和脫落現(xiàn)象。0.3%鹽質(zhì)量分數(shù)處理組，少量下部葉片的葉尖與邊緣出現(xiàn)暫時性萎蔫，存活率100%，與對照組相比差異不顯著。當鹽質(zhì)量分數(shù)高于0.6%時，下部葉片萎蔫脫落，存活率降低，在1.2%的鹽質(zhì)量分數(shù)下，處理后期葉片全部脫落，植株死亡。這與多數(shù)研究結(jié)果一致，如梅花(Prunusmume)[13]和蜆木(Excentrodendronhsienmu)[14]。說明在低質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫下，蠟梅幼苗能通過減緩生長速率來應對，但隨著脅迫強度的增大，植物生長受到嚴重抑制，加速衰老及死亡。鹽離子逐漸積累不僅抑制植物地上部分的生長，還嚴重影響根系伸長區(qū)與成熟區(qū)細胞的分裂與分化，并導致根系分泌的黏性物質(zhì)減少，影響有益細菌的生長，進而影響植物根冠的生長[15]。在本研究中，植株根系的側(cè)根數(shù)量隨脅迫加劇而顯著減少，說明在鹽質(zhì)量分數(shù)超過0.6%后，蠟梅根系生長受到明顯抑制，這可能影響植物從土壤中吸取水分，進而導致蠟梅葉片萎蔫和地上部分生長受到抑制，但關(guān)于鹽脅迫對根系影響的機理需進一步探討。

植物對鹽脅迫的響應是多種生理生化作用相互影響的結(jié)果，植物葉片的組織含水量能真實地反映植物體內(nèi)水分虧缺情況。本研究中，葉片組織含水量隨著鹽脅迫程度加劇而逐漸下降，這與梅花(Prunusmume)[16]、夏蠟梅(Calycanthuschinensis)[11]的研究結(jié)果一致，說明在高鹽質(zhì)量分數(shù)脅迫下，由于土壤含水量的降低，導致植株細胞吸水困難，也可能是持續(xù)的鹽脅迫(40 d)使蠟梅體內(nèi)產(chǎn)生離子毒害，造成水分代謝的紊亂，造成細胞失水嚴重。當植物體內(nèi)水分虧缺時，細胞可通過積累可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、游離脯氨酸(Pro)等有機溶質(zhì)來降低細胞內(nèi)的滲透勢，提高細胞保水性，維持自身水分平衡。本研究中，蠟梅幼苗葉片可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度隨鹽脅迫時間的延長均呈先減少后增加的變化趨勢，游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)則持續(xù)上升。這與梅花(Prunusmume)[13]的持續(xù)增加趨勢有所不同，說明蠟梅幼苗在鹽脅迫初期，植物因合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)而消耗可溶性糖，隨脅迫時間延長，細胞水分外滲，糖利用減少，可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度轉(zhuǎn)而增加；葉片細胞受離子毒害，促使蛋白質(zhì)分解[16]，可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度大幅下降，可溶性蛋白具有脫水保護功能[17]，隨著植物的失水，細胞開始合成蛋白質(zhì)[18]，可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度轉(zhuǎn)而增加。蛋白質(zhì)被分解成各種氨基酸，使游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)持續(xù)增加，降低葉片的滲透勢，減輕植物的鹽害程度[19]。

鹽脅迫下植物體內(nèi)產(chǎn)生大量活性氧自由基，對細胞膜脂造成直接損傷[20]，電解質(zhì)外滲率能反映膜系統(tǒng)的完整性，電解質(zhì)外滲越多，細胞膜的損傷程度越大[21]，電解質(zhì)外滲程度通常用相對電導率來衡量；MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，可衡量膜損傷程度的大小[22]；POD和SOD是清除活性氧的主要抗氧化酶，較高的活性能保護膜系統(tǒng)不受自由基的傷害。本研究結(jié)果表明，MDA質(zhì)量摩爾濃度和相對電導率隨脅迫時間延長和脅迫程度加劇而逐漸增加，兩者的變化趨勢與觀音竹(Bambusadeamultiplexvar.riviereorum)[20]的研究結(jié)果基本一致。另外，蠟梅幼苗的POD、SOD活性隨鹽脅迫程度加劇和時間的延長均呈現(xiàn)升高趨勢，尤其是在脅迫20～30 d時急劇上升。這說明蠟梅葉片細胞膜在0.3%鹽質(zhì)量分數(shù)以下的低鹽環(huán)境中受害程度較低，葉片能通過保護酶系統(tǒng)來維持細胞的正常代謝，當鹽質(zhì)量分數(shù)大于0.9%時，植株葉片焦枯脫落嚴重，高鹽脅迫使蠟梅產(chǎn)生過多活性氧，超過保護酶系統(tǒng)的清除能力[23]。脅迫初期，蠟梅幼苗能通過保護酶的協(xié)同作用，使植物體不受活性氧自由基的傷害，隨時間的延長，在高質(zhì)量分數(shù)的鹽脅迫下，膜系統(tǒng)遭到不可逆損傷，持續(xù)升高的POD和SOD活性不足以清除過量的自由基。

葉綠素熒光參數(shù)能有效反映光合作用能量捕獲及電子傳遞等諸多方面的情況，可以作為內(nèi)在探針研究植物光合作用與環(huán)境脅迫的關(guān)系[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，在0.3%的鹽質(zhì)量分數(shù)下，F(xiàn)v/Fm和Y(II)與對照間無顯著差異，而qP和rE，T，R試驗前30 d時逐漸下降，40 d時轉(zhuǎn)而上升，靠近對照；在0.6%～1.2%的鹽質(zhì)量分數(shù)下，蠟梅的Fv/Fm、Y(II)、qP、rE，T，R總體上呈持續(xù)下降趨勢。該結(jié)果與梅花(Prunusmume)自根苗、嫁接苗[25]的研究結(jié)果相符，表明蠟梅能適應0.3%質(zhì)量分數(shù)的低鹽脅迫，PSII潛在活性雖然受到暫時性抑制，但在后期恢復，在超過0.6%質(zhì)量分數(shù)的高鹽脅迫下，PSII光合中心受到不可逆的損傷，光合電子傳遞受到嚴重抑制，推測與蠟梅在高鹽脅迫下糖的積累有關(guān)，鹽脅迫下糖利用減少，使PSII潛在活性中心受到損傷，不利于激發(fā)能由捕光色素蛋白復合體(LHC)向PSII進行傳遞，進而抑制光合作用[26]。

由耐鹽因子的綜合分析可知，主成分反映了90%以上的耐鹽信息，可將葉片組織含水量、POD活性、MDA質(zhì)量摩爾濃度、Fv/Fm、Y(II)、rE，T，R、游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度篩選為主要評定指標，而相對電導率、SOD活性、可溶性蛋白、qP歸為蠟梅耐鹽性的次要參考指標。

不同質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫對5年生蠟梅的生長和生理特性試驗結(jié)果表明，蠟梅有一定的耐鹽能力，植株在低質(zhì)量分數(shù)(0.3%)時表觀特征、葉片組織含水量、相對電導率的變化不顯著，通過提高POD、SOD活性來清除活性氧的危害和通過增加游離脯氨酸(Pro)質(zhì)量分數(shù)、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)量摩爾濃度來減輕滲透脅迫的危害；隨鹽脅迫程度的加深，植株出現(xiàn)葉片發(fā)黃焦枯、卷曲、根系減少、植株死亡等表觀癥狀，蠟梅植株的各器官生長量與鹽質(zhì)量分數(shù)間呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)，相對電導率和MDA質(zhì)量摩爾濃度增加，葉片組織含水量、各葉綠素熒光參數(shù)值顯著降低，造成PSII中心的損傷，嚴重影響植株的光合作用。因此，蠟梅在低質(zhì)量分數(shù)鹽脅迫下能保持正常的代謝，但不適宜在重度鹽堿地生長，同時篩選出葉片組織含水量、POD活性、MDA質(zhì)量摩爾濃度、游離脯氨酸質(zhì)量分數(shù)、可溶性糖質(zhì)量摩爾濃度、Fv/Fm、Y(II)、rE，T，R作為評價蠟梅耐鹽性的主要生理指標。