大葉樟與香樟幼苗耐堿脅迫能力比較

施萌 王金麗 周葉萍 花雨蒙 趙青 韓浩章 張麗華

摘 要：為比較大葉樟和香樟幼苗的耐堿脅迫能力，以1年生大葉樟和香樟幼苗為材料，采用0、50、100、150、200、250、300mmol·L-1的Na2CO3溶液進(jìn)行處理。結(jié)果表明：大葉樟和香樟幼苗的葉綠素含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量呈先上升后下降趨勢，MDA含量呈上升趨勢;大葉樟的葉綠素含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的最高值均高于香樟，而MDA含量的最高值低于香樟;大葉樟和香樟的耐堿性綜合評價(jià)值D均呈先增加后降低的趨勢，大葉樟幼苗的綜合評價(jià)值D在150mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，而香樟在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，大葉樟的綜合評價(jià)值D的平均值高于香樟。因此，大葉樟和香樟幼苗能耐低濃度堿脅迫，大葉樟幼苗的耐堿能力強(qiáng)于香樟。

關(guān)鍵詞：大葉樟;香樟;耐堿性;比較

中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）14-0031-04

Comparison of Alkali Stress Resistance between Cinnamomum septentrionale and Cinnamomum camphora Seedling

SHI Meng et al.

（School of Architectural Engineering， Suqian University， Suqian 223800， China）

Abstract： In order to compare the tolerance of Cinnamomum septentrionale and Cinnamomum camphora seedlings to alkali stress， the seedlings of Cinnamomum septentrionale and Cinnamomum camphora were treated with 0，50，100，150，200，250，300mmol/l Na2CO3 solution. The results showed that the chlorophyll content， SOD activity， POD activity， CAT activity， proline content， soluble sugar content and soluble protein content were increased at first， then decreased， and MDA content increased.The contents of chlorophyll， SOD activity， POD activity， CAT activity， proline content， soluble sugar content and soluble protein content of Cinnamomum septentrionale were higher than those of Cinnamomum camphora， while the contents of MDA were lower than those of Cinnamomum camphora.The comprehensive evaluation value of alkali tolerance of Cinnamomum septentrionale and Cinnamomum camphora increased at first and then decreased. The comprehensive evaluation value of Cinnamomum septentrionale seedlings was 150mmol/l alkali treatment reached the maximum， while the camphor at 100mmol/l. The comprehensive evaluation value D average value of Cinnamomum septentrionale was higher than that of Cinnamomum camphora. Conclusion： The seedlings of Cinnamomum septentrionale and Cinnamomum camphora can endure low concentration alkali stress， and the alkali tolerance of Cinnamomum septentrionale seedlings is better than Cinnamomum camphora.

Key words： Cinnamomum septentrionale; Cinnamomum camphora; Alkaline resistance; Comparison

大葉樟（Cinnamomum septentrionale Hand.-Mazz），又名銀木，為樟科樟屬常綠喬木，是我國亞熱帶常綠闊葉林的伴生樹種之一，具有生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良、樹形美觀、抗病蟲害、抗污染、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是我國南方地區(qū)重要的造林綠化樹種和經(jīng)濟(jì)樹種之一[1]。武漢市園林科學(xué)研究所于1979年從四川地區(qū)引進(jìn)大葉樟種子繁殖種苗，經(jīng)過30年的栽培觀察，結(jié)果表明，大葉樟比香樟有著更好的抗寒能力[2]。2015年通過形態(tài)學(xué)觀察研究了pH對香樟和銀木的影響，認(rèn)為銀木在pH8.0條件下的存活率和生物量均高于香樟[3]。江蘇省林業(yè)科學(xué)院連續(xù)3年對大葉樟幼苗進(jìn)行觀察，認(rèn)為大葉樟的適應(yīng)性較強(qiáng)，可在南京地區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用[4];趙昌恒等[5，6]將大葉樟引種至安徽地區(qū)進(jìn)行了栽培和光合、水分生理研究，認(rèn)為樟組植物中大葉樟更適合在華東地區(qū)栽培和生產(chǎn)。武漢市園林科學(xué)研究所首次采用RAPD技術(shù)對大葉樟種內(nèi)及其與香樟種間的遺傳多樣性進(jìn)行分析，認(rèn)為大葉樟種內(nèi)遺傳多樣性大于香樟，大葉樟比香樟擁有更多的表型，其適應(yīng)環(huán)境變化的能力優(yōu)于香樟[7]。

我國蘇北地區(qū)綠地土壤pH值多在8.0以上，土壤有機(jī)質(zhì)缺乏，磷、鐵、鎂、鋅等有效性低，不利于樟屬植物的正常生長發(fā)育[8]?；诖?，本研究采用單一盆栽模式，對不同濃度Na2CO3處理?xiàng)l件下的大葉樟和香樟幼苗耐堿能力進(jìn)行比較，以期為蘇北地區(qū)大葉樟耐堿樹種選育及推廣栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料選自宿遷學(xué)院樟屬植物資源圃生長正常的1年生盆栽大葉樟和香樟幼苗，盆高20cm，上口直徑18cm，苗高20～25cm，栽培基質(zhì)為田園土。2020年6月6日，將幼苗移入盆中進(jìn)行培養(yǎng)，共60盆，分6個(gè)處理，每處理10盆。2020年10月5日下午3：00，以蒸餾水（0mmol·L-1）為對照，分別施用50mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1、250mmol·L-1的Na2CO3溶液各400mL。培養(yǎng)7d后，當(dāng)植物幼苗生長狀況趨勢穩(wěn)定時(shí)，檢測各處理葉片的葉綠素含量、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、過氧化物酶（POD）活性及超氧化物歧化酶（SOD）活性，3次重復(fù)，取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.2 測定方法 葉綠素含量采用乙醇法測定[9]，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[9]，SOD活性測定采用氮藍(lán)四唑法[9]，MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法[9]，脯氨酸含量測定采用茚三酮法[9]，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[9]，可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)染色法[9]。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2007制表，應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行各指標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯著性差異分析（LSD）和主成分分析，隸屬函數(shù)值（U）的計(jì)算參考等的方法進(jìn)行計(jì)算[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片葉綠素含量的影響 從表1可以看出，大葉樟幼苗葉片葉綠素含量呈先上升再下降的趨勢，低濃度堿脅迫處理?xiàng)l件下，香樟幼苗葉片葉綠素含量仍高于對照，在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟和香樟幼苗葉片葉綠素含量最高，與對照差異顯著，150mmol·L-1堿脅迫處理顯著降低香樟幼苗葉片葉綠素含量（p<0.05）;在相同濃度堿脅迫處理?xiàng)l件下，大葉樟幼苗葉片的葉綠素含量均顯著高于香樟（p<0.05）。

2.2 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片MDA含量的影響 從表2可以看出，隨著堿脅迫濃度的提高，大葉樟和香樟幼苗葉片MDA含量逐漸升高，大葉樟MDA含量在200mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，大于100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟MDA值均顯著高于對照（p<0.05），香樟MDA含量在250mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，且各濃度堿處理?xiàng)l件下MDA含量均顯著高于對照（p<0.05）。低濃度處理?xiàng)l件下大葉樟和香樟幼苗葉片MDA含量差異不顯著，而在100、150、200mmol·L-1堿處理濃度下大葉樟幼苗葉片MDA含量顯著高于香樟。

2.3 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片脯氨酸含量的影響 從表3可以看出，隨著堿脅迫程度的增加，大葉樟和香樟的脯氨酸含量均呈先增加后降低的趨勢。其中，大葉樟幼苗脯氨酸含量在200mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，在100、150、200mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟幼苗的脯氨酸含量均顯著高于對照（p<0.05），香樟幼苗脯氨酸含量在150mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值并顯著高于對照（p<0.05），在100、150、200mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下香樟幼苗的脯氨酸含量均顯著高于對照（p<0.05）。各處理?xiàng)l件下，大葉樟幼苗葉片的脯氨酸含量與香樟的差異顯著（p<0.05）。

2.4 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片可溶性糖含量的影響 從表4可以看出，隨著堿脅迫程度的增加，猴樟和香樟的可溶性糖含量均呈先增加后降低的趨勢。其中，大葉樟幼苗可溶性糖含量在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，并顯著高于對照（p<0.05），200、250mmol·L-1堿脅迫處理的與對照差異不明顯，香樟幼苗可溶性糖含量在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，并顯著高于對照（p<0.05），200、250mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下顯著低于對照。對照和100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟幼苗葉片的可溶性糖含量與香樟的差異不顯著，其他堿處理?xiàng)l件下大葉樟幼苗葉片的可溶性糖含量顯著高于香樟（p<0.05）。

2.5 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響 從表5可以看出，隨著堿脅迫程度的增加，大葉樟的可溶性蛋白在150mmol·L-1堿處理下達(dá)最高值，并與對照差異顯著（p<0.05），之后開始下降，其中50mmol·L-1和100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下的可溶性蛋白與對照差異不顯著。香樟幼苗的可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趨勢，在50mmol·L-1堿處理下達(dá)最高值，并與對照差異顯著（p<0.05），之后開始下降，其中100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下的可溶性蛋白與對照差異不顯著，對照和100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟幼苗葉片的可溶性蛋白含量與香樟的差異不顯著，但在150～250mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下大葉樟幼苗葉片的可溶性蛋白含量顯著高于香樟（p<0.05）。

2.6 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片SOD活性的影響 從表6可以看出，隨著堿脅迫濃度的提高，大葉樟幼苗葉片SOD活性在200mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，之后開始下降，各處理均顯著高于對照（p<0.05）;香樟幼苗葉片SOD活性在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值并顯著高于對照，之后開始下降，在250mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最低值，并顯著低于對照（p<0.05）。

2.7 堿脅迫對大葉樟和香樟幼苗葉片POD活性的影響 從表7可以看出，隨著堿脅迫濃度的提高，大葉樟幼苗葉片POD活性在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，并顯著高于對照（p<0.05），之后開始下降，在200mmol·L-1堿脅迫處理?xiàng)l件下仍顯著高于對照。香樟幼苗葉片POD活性在50mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下最大值并顯著高于對照（p<0.05），之后開始下降，在200mmol·L-1、250mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下POD活性顯著低于對照。在相同濃度堿脅迫處理?xiàng)l件下，大葉樟幼苗葉片的POD活性均高于香樟，且兩者差異顯著（p<0.05）。

2.8 大葉樟和香樟幼苗耐鹽堿性綜合評價(jià) 綜合評價(jià)值D表示抗堿性大小，D在0～1，D值越接近1表示抗堿性越強(qiáng)，反之則抗堿性越弱[10]。從表8可以看出，隨著堿脅迫程度的增加，大葉樟和香樟的綜合評價(jià)值D均呈先增加后降低的趨勢，其中大葉樟幼苗的綜合評價(jià)值D在150mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，而香樟的在100mmol·L-1堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值。大葉樟幼苗的綜合評價(jià)值D平均值為0.487，而香樟幼苗的平均值為0.407，大葉樟幼苗的耐堿能力優(yōu)于香樟。

3 結(jié)論與討論

堿脅迫易引起土壤養(yǎng)分匱乏，磷、鐵等有效性低，對植物生長發(fā)育的影響很大，主要表現(xiàn)為葉片黃化、生長緩慢、根系活力低、養(yǎng)分吸收受抑制等[11，12]，嚴(yán)重者引起植物葉片光氧化或低溫凍害[17，18]。從本試驗(yàn)結(jié)果來看，大葉樟和香樟幼苗的葉綠素含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量呈先上升后下降趨勢，MDA含量呈上升趨勢?？梢酝茰y，低濃度堿處理未對大葉樟和香樟葉片產(chǎn)生明顯的影響，兩者葉片顏色仍保持正常綠色，與前人的研究結(jié)果一致[13-14]。植物針對低濃度鹽堿脅迫產(chǎn)生了相應(yīng)的適應(yīng)機(jī)制，如脯氨酸和可溶性糖快速積累、SOD相關(guān)基因上調(diào)表達(dá)[15]，CAT酶活性提高，從而保持較高的光合能力[16]，這與張凌等[17]和李永濤等[13]在檉柳上、劉鐸等[18]和李子英等[19]在柳樹上的研究結(jié)果一致。郭立泉[20]等通過聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）分析認(rèn)為，鹽堿脅迫可誘導(dǎo)SOD、POD、CAT、谷胱甘肽還原酶（GR）同工酶出現(xiàn)新的條帶，但隨著鹽堿濃度的增加，酶帶的表達(dá)量降低[21]，高濃度鹽堿脅迫對植物生長發(fā)育存在抑制作用，因而大葉樟和香樟的耐鹽堿能力可能存在閥值，兩者的抗堿脅迫能力也不一致。

在本試驗(yàn)中，大葉樟的葉綠素含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的最高值均高于香樟，而MDA含量的最高值低于香樟，結(jié)合大葉樟和香樟的耐堿性綜合評價(jià)結(jié)果來看，隨著鹽堿脅迫程度的增加，大葉樟和香樟的綜合評價(jià)值D均呈先增加后降低的趨勢，其中大葉樟幼苗的綜合評價(jià)值D在150mmol·L-1鹽堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值，而香樟的在100mmol·L-1鹽堿處理?xiàng)l件下達(dá)最大值。可以推測，香樟能耐100mmol·L-1的鹽堿脅迫，大葉樟能耐150mmol·L-1的鹽堿脅迫。大葉樟幼苗的綜合評價(jià)值D平均值為0.487，而香樟幼苗的平均值為0.407，因而大葉樟幼苗的耐鹽堿能力強(qiáng)于香樟，可以作為抗鹽堿性品種進(jìn)一步研究和推廣。

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（責(zé)編：張宏民）