●彭新盛
(江西省南昌市上饒市余干縣林業(yè)局 江西 南昌 335100)
油茶(Camellia oleiferaAbel),是山茶科山茶屬植物。作為兼用樹種,油茶樹具有涵養(yǎng)水土﹑調(diào)節(jié)氣候的功能,是退耕還林的主要經(jīng)濟(jì)林種之一[1]。油茶油含有豐富的不飽和脂肪酸,具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,茶籽粕含有豐富蛋白質(zhì)﹑茶籽多糖﹑皂苷和多種微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是優(yōu)質(zhì)的飼料和有機(jī)肥料[2]。近年來,不合理施肥﹑土壤資源過度開發(fā)﹑工業(yè)污染等人類活動(dòng)導(dǎo)致土壤鹽漬化程度加重,破壞了土壤理化性質(zhì),阻礙植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育,引起滲透脅迫﹑生理改變﹑營(yíng)養(yǎng)失衡等,嚴(yán)重影響生態(tài)發(fā)展,因此,緩解鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的危害成為目前重要的研究課題[3]。研究發(fā)現(xiàn),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠增強(qiáng)植物的抗逆性,減少對(duì)外界環(huán)境的危害程度[4]。試驗(yàn)選用4種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,研究葉面噴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑下油茶對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制,為提高油茶耐鹽性提供參考。
試驗(yàn)于2021年在江西省南昌市上饒市余干縣古埠鎮(zhèn)進(jìn)行,氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)性季風(fēng)氣候,年平均氣溫為19?2℃,年降水總量為1726?5 mm,年日照時(shí)數(shù)為1720?8 h。試驗(yàn)選用“長(zhǎng)林4號(hào)”1年生油茶幼苗為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑分別為蕓苔素內(nèi)酯﹑水楊酸﹑赤霉素和褪黑素。
試驗(yàn)采用盆栽試驗(yàn),盆高37?5 cm,上直徑31?4 cm,下直徑25?6 cm,每盆裝入風(fēng)干的森林土6 kg。將準(zhǔn)備好的油茶幼苗移栽到盆中。每盆澆施濃度為40 mmol/L的氯化鈉300 mL,每隔4 d澆施1次。以葉片噴施清水為對(duì)照,設(shè)置4個(gè)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理,分別為蕓苔素內(nèi)酯(T1)﹑水楊酸(T2)﹑赤霉素(T3)和褪黑素(T4),T1濃度為0?04 mg/L,T2濃 度 為1?0 mmol/L,T3濃 度 為300 mg/L,T4濃度為0?2 mmol/L,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑噴施和鹽溶液澆施周期一致,每個(gè)處理12盆。處理40 d后進(jìn)行生理指標(biāo)的測(cè)定。
1.3.1 丙二醛和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定處理結(jié)束后,每個(gè)處理選擇3株油茶,選取中間葉片,帶會(huì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行生理指標(biāo)的測(cè)定,丙二醛含量的測(cè)定采用TBA法,可溶性糖含量的測(cè)定采用恩酮法,可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法,脯氨酸含量的測(cè)定采用茚三酮法。
1.3.2 抗氧化酶活性的測(cè)定參考植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)分別測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)﹑過氧化物酶(POD)﹑過氧化氫酶(CAT)活性。
所有數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理和作圖,并用SPSS24?0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
由表1可知,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)油茶滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量有顯著的影響。其中丙二醛含量表現(xiàn)為CK>T3>T4>T1>T2,各處理均顯著低于CK,處理間差異均顯著。脯氨酸含量表現(xiàn)為CK>T3>T4>T1>T2,說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能顯著降低脯氨酸含量。可溶性糖含量表現(xiàn)為T2> T4> T1> T3> CK,T1﹑T2﹑T3和 T4處理分別比 CK 高23?34%,52?36%,14?83%,38?93%,說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可顯著增加可溶性糖含量??扇苄缘鞍缀勘憩F(xiàn)為T2>T1>T4>T3>CK,T1﹑T2﹑T3和T4處理分別比CK高68?30%,76?75%,29?16%,52?10%。
表1 不同處理鹽脅迫下油茶滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)
由表2可知,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠顯著提高鹽脅迫下油茶抗氧化酶活性。SOD活性表現(xiàn)為 T2> T1> T4> T3> CK,T1﹑T2﹑T3和T4處理分別比 CK 高21?47%,28?14%,9?03%,12?51%。POD活性變化趨勢(shì)和SOD相似,T1﹑T2﹑T3和T4處理分別比CK高48?03%,69?72%,25?46%,41?25%。CAT活性表現(xiàn)為T2>T4>T1>T3>CK,T1﹑T2﹑T3和T4處理分別比CK 高 46?47%,64?87%,30?24%,49?01%。
表2 不同處理鹽脅迫下油茶抗氧化酶活性 單位:U g/min
鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在外部形態(tài)和內(nèi)部生理生化反映。生理生化反映主要表現(xiàn)在代謝物質(zhì)含量和催化酶活性。研究表明,鹽脅迫下,對(duì)植物的傷害首先是離子毒害和滲透脅迫,植物細(xì)胞內(nèi)積累大量鹽離子,影響植物正常生長(zhǎng),植物在受到鹽脅迫后,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)不斷積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),以保持細(xì)胞的滲透平衡。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠協(xié)調(diào)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)平衡,在一定程度上緩解這種脅迫帶來的傷害。結(jié)果表明,4種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均能夠顯著降低丙二醛和脯氨酸含量,增加可溶性糖和可溶性蛋白含量。這主要是因?yàn)樘岣吡思?xì)胞體內(nèi)清除自由基的能力,抗氧化水平增加,丙二醛和脯氨酸含量明顯下降,說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠改善鹽脅迫下植株物質(zhì)代謝能力,協(xié)調(diào)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以維持正常的滲透平衡,對(duì)提高油茶抗逆性有顯著的效果。其中水楊酸處理的可溶性糖和可溶性蛋白含量最高,說明水楊酸調(diào)控植株抗逆效果最好。
細(xì)胞受到脅迫時(shí),酶的活性降低,膜脂過氧化反應(yīng)水平由低變高,細(xì)胞內(nèi)自由基不斷上升,導(dǎo)致細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能受到破壞,從而影響了細(xì)胞內(nèi)正常的物質(zhì)代謝和信息交流,植物細(xì)胞﹑組織﹑個(gè)體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化發(fā)生紊亂,對(duì)機(jī)體造成傷害,甚至造成細(xì)胞死亡,水楊酸能夠有效增加植物體內(nèi)SOD﹑POD﹑CAT活性,清除自由基和活性氧,緩解脅迫傷害。本研究結(jié)果表明,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著增加了油茶SOD﹑POD和CAT活性,說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)提高抗氧化活性有顯著效果,其中水楊酸處理的SOD﹑POD和CAT活性最高,可能是由于水楊酸能夠促進(jìn)鹽脅迫下物質(zhì)代謝能力,維持細(xì)胞內(nèi)正常的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。綜合比較,4種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均能夠顯著提高油茶可溶性糖﹑可溶性蛋白,降低丙二醛和脯氨酸含量,提高SOD﹑POD和CAT活性,其中水楊酸處理的效果最好,其次是蕓苔素內(nèi)酯。