鹽脅迫下不同基因型核桃實(shí)生幼苗生長及生理響應(yīng)*

姬新穎 唐佳莉 李 敖 鄭 旭 王紅霞 張俊佩

（1. 林木遺傳育種全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國家林業(yè)和草原局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所 北京 100091；2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)山區(qū)研究所 河北省山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心 國家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心 保定 071000）

土壤鹽漬化是威脅環(huán)境和農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的全球性生態(tài)問題（Zhanget al., 2022）。鹽脅迫通過引起滲透壓和離子毒害來破壞植物體內(nèi)離子的動(dòng)態(tài)平衡，此外，植物在亞細(xì)胞水平上經(jīng)受氧化脅迫，這些都是造成鹽脅迫對植物最終有害影響的主要因素。（Abidet al., 2020）。篩選以及培育耐鹽林木資源是鹽漬土改良利用的有效途徑之一。

核桃（Juglans regia）是重要的堅(jiān)果和木本油料樹種，其具有突出的食用價(jià)值和藥用價(jià)值，同時(shí)也作為優(yōu)良經(jīng)濟(jì)用材樹種被廣泛利用，發(fā)展前景廣闊（劉玉梅等，2020）。近年來，核桃產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但在一些鹽堿地區(qū)，因土壤含鹽量較高影響了核桃的品質(zhì)和產(chǎn)量。核桃的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，但其耐鹽能力較弱，對鹽分較敏感（歐源，2022）。目前，關(guān)于核桃耐鹽性砧木選育方面的工作研究較少。Wang等（2020）通過對早、晚實(shí)核桃研究表明，在水分和鹽分的共同脅迫下，早實(shí)核桃受抑制更明顯。劉昊等（2021）通過NaCl脅迫處理，研究了小果黑核桃（Julans microcarpa）對鹽分的耐受能力。Karimi等（2018；2020）研究表明，溫室中生長的核桃幼苗在經(jīng)過控制鹽脅迫的預(yù)處理后，能獲得更強(qiáng)的抗旱性。鑒于此，本文以不同基因型核桃幼苗為試材，采用盆栽控鹽試驗(yàn)，研究鹽脅迫對幼苗生長及生理特性的影響，綜合評價(jià)耐鹽性，以期探討核桃幼苗的耐鹽機(jī)制以及不同基因型之間的耐鹽性差異，為耐鹽品種的篩選及鹽堿地資源的合理利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新新2號（JX2）、溫185（JW185）、扎343（JZ343）和遼寧1號（JL1）共4種基因型種子于2020年9月采自中國林業(yè)科學(xué)研究院種質(zhì)資源庫22年生母樹。2021年6月初，將催芽后的種子播種于塑料花盆（上口徑18 cm，下口徑11 cm，高25 cm）中，栽培基質(zhì)為泥炭土、珍珠巖、蛭石（3∶1∶1，V/V），每盆1粒，并置于中國林業(yè)科學(xué)研究院的科研溫室中統(tǒng)一培養(yǎng)管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2021年8月上旬，選取長勢一致的健康幼苗進(jìn)行NaCl脅迫處理，鹽分梯度為0（對照）、50、100、200和300 mmol·L-1，均由1/2 Hoagland營養(yǎng)液配置而成，每個(gè)梯度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4株。每隔5天以對應(yīng)濃度的NaCl溶液處理幼苗，每盆澆300 mL，在花盆底部放置塑料托盤，若有溶液流出，則回倒入盆中。每次澆灌前用清水充分淋洗基質(zhì)，以防鹽分積累，確保試驗(yàn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行4次，分別于試驗(yàn)開始6、12、18和24天采樣進(jìn)行相關(guān)生理指標(biāo)的測定，并記錄外部形態(tài)特征的變化。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 生長指標(biāo)測定 試驗(yàn)開始前，各處理均隨機(jī)選取3盆長勢較一致的幼苗，測量其苗高（用卷尺測量，cm）、地徑（用游標(biāo)卡尺測量，mm），試驗(yàn)結(jié)束后，再次進(jìn)行測量，計(jì)算苗高增量（H△）、地徑增量（D△）。

試驗(yàn)結(jié)束后，將各處理的未破壞幼苗從盆中取出，洗凈并擦干，在105 ℃烘箱中殺青30 min，轉(zhuǎn)至75 ℃烘至恒質(zhì)量，進(jìn)行植株干質(zhì)量（PDW）的測定。每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3.2 光合指標(biāo)測定 葉綠素（Chl）含量的測定采用乙醇提取法（Zhuet al., 2021）。凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Cond）、蒸騰速率（Tr）和胞間二氧化碳濃度（Ci）等光合指標(biāo)采用LI-6400光合儀，在天氣晴朗的上午9:00—11:00進(jìn)行測定，選取離枝頂端向下第2～3片復(fù)葉上的第1～2對功能葉，每葉重復(fù)測定3次。

1.3.3 生理指標(biāo)測定 相對電導(dǎo)率（REC）采用電解質(zhì)外滲法（王學(xué)奎，2006）測定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸顯色法（王學(xué)奎，2006）測定；脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮比色法（王學(xué)奎，2006）測定；可溶性糖（SS）含量采用蒽酮比色法測定（王學(xué)奎，2006）；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮藍(lán)四唑光化還原法（李合生，2000）測定；過氧化物酶（POD）活性采用愈創(chuàng)木酚顯色法（李合生，2000）測定；生長素（IAA）、脫落酸（ABA）、赤霉素3（GA3）和玉米素核苷（ZR）的含量采用酶聯(lián)免疫試劑盒的方法測定（ELISA）（江蘇晶美生物科技有限公司）。各處理每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019和Origin 2021對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并制圖，利用SPSS 23.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05），圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。參考白世踐等（2022）和Zhong等（2019）所用方法進(jìn)行主成分分析，并計(jì)算變化幅度和耐鹽系數(shù)。

變化幅度（%）=（對照處理的測定值-鹽脅迫處理的測定值）/對照處理的測定值×100。

某個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)為某個(gè)指標(biāo)在各NaCl濃度處理下的測定值除以對照處理的平均值。

對耐鹽系數(shù)進(jìn)行均衡歸一化處理，即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為純量，按下列公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：U（1）、U（2）分別為正、負(fù)指標(biāo)的轉(zhuǎn)化值；Xij表示第j個(gè)核桃基因型第i個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)；Xijmin和Xijmax分別表示第j個(gè)核桃基因型第i個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)耐鹽系數(shù)的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫下核桃幼苗生長的變化

脅迫至6天時(shí)，各基因型在200或300 mmol·L-1NaCl濃度下葉緣出現(xiàn)輕微的枯黃狀，其中，JX2癥狀較輕。12天時(shí)，各基因型在鹽脅迫下均出現(xiàn)不同程度的葉片枯黃、卷曲癥狀。18天時(shí)，癥狀進(jìn)一步加重，其中，JZ343的葉片在200 mmol·L-1時(shí)開始出現(xiàn)脫落。24天時(shí)，在200 mmol·L-1濃度下，除JX2外，其余3種基因型的葉片均表現(xiàn)出不同程度的脫落，其中，JZ343脫落較嚴(yán)重；300 mmol·L-1濃度時(shí)，各基因型葉片干枯、卷曲、脫落癥狀進(jìn)一步加深，其中，JX2葉片脫落較輕，JZ343受害最嚴(yán)重。

各基因型幼苗的苗高增量、地徑增量及植株干質(zhì)量均隨NaCl濃度的增加而降低（表1）。JX2的苗高增量僅在300 mmol·L-1NaCl 時(shí)較對照顯著降低，其余3種基因型的苗高增量和地徑增量在各鹽濃度下均與對照形成顯著差異。300 mmol·L-1NaCl時(shí) ，JX2、JW185、JZ343和JL1的苗高增量較對照分別顯著下降了50.00%、65.42%、60.22%和58.76%；地徑增量較對照分別顯著降低了47.78%、70.71%、70.70%和70.11%。各基因型的植株干質(zhì)量隨鹽濃度的增加總體呈降低趨勢，但各處理間均無顯著差異。從生長指標(biāo)可知，JX2受抑制程度較輕。

表1 不同濃度鹽脅迫對核桃幼苗生長指標(biāo)的影響Tab. 1 Effect of salt stress at different concentrations on the growth of walnut seedlings

2.2 NaCl脅迫下核桃幼苗光合特性的變化

2.2.1 葉綠素含量 隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，各基因型的葉綠素含量總體呈下降趨勢（圖1）。脅迫至6天時(shí)，JX2在不同鹽處理下的葉綠素含量均高于對照，最大增幅為41.28%；JW185和JL1在50 mmol·L-1NaCl 時(shí)高于對照，隨后呈下降趨勢，在各處理下，JW185的葉綠素含量要高于JL1；JZ343在各鹽濃度下的含量均低于對照（圖1A）。在其他3個(gè)處理時(shí)期，各基因型的葉綠素含量均隨鹽濃度的增加而降低（圖1B-D）?？傮w來說，JX2的葉綠素含量變化幅度較小，含量較高，而JZ343則相反。

圖1 NaCl處理對核桃幼苗葉綠素含量的影響Fig. 1 Effects of NaCl treatment on the chlorophyll content of walnut seedlings

2.2.2 光合參數(shù) 隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，各基因型的Pn值總體呈下降趨勢（圖2A-D）。脅迫至6天時(shí)，各基因型的Pn值在50 mmol·L-1時(shí)有所上升，隨后呈降低趨勢（圖2A）。在12天和18天時(shí)，各基因型的Pn值隨鹽濃度的增加而降低，其中，與對照相比，JX2的降幅較小，最大為49.76%，JZ343降幅較大，已達(dá)到88.79%（圖2B-C）。24天時(shí)，各基因型的值在不同鹽處理下均顯著低于對照，其中，JL1和JZ343的Pn值較低，較對照降幅較大（圖2D）。

圖2 NaCl處理對核桃幼苗光合參數(shù)的影響Fig. 2 Effects of NaCl treatment on the photosynthetic parameters of walnut seedlings

Cond和Tr的變化趨勢和Pn值類似，即隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，總體呈下降趨勢（圖2E-H和圖2M-P）。脅迫至24天時(shí)，與對照相比，JX2的Cond和Tr在各鹽濃度下的降幅較小，JZ343降幅較大（圖2H和圖2P）?？傮w來說，JX2的Pn、Cond和值Tr的變化幅度相對較小，表現(xiàn)較好。

4種基因型的Ci值表現(xiàn)出不同的變化趨勢，脅迫至24天時(shí)，JX2的Ci值呈先升后降再升高的趨勢，JW185、JZ343和JL1的Ci總體呈先降后升的趨勢，JW185在300 mmol·L-1時(shí)有所升高，較對照增幅為24.90%；JZ343和JL1在100 mmol·L-1開始有所上升，最大增幅分別為39.36%、19.21%（圖2I-L）。Ci值的變化表明引起各基因型Pn值下降的主要限制因素可能不同。

2.3 NaCl脅迫下核桃幼苗REC和MDA含量的變化

2.3.1 相對電導(dǎo)率（REC） 隨鹽濃度增加和脅迫時(shí)間延長，4種基因型葉片的REC總體呈上升趨勢（圖3A-D）。脅迫至6天時(shí)，在各鹽處理濃度下，4種基因型的REC與各自對照差異不大，表明脅迫初期，植株受損不嚴(yán)重（圖3A）。12天時(shí)，與對照相比，JX2在各處理下的增幅最小，最大為20.07%，JL1增幅最大達(dá)41.42%（圖3B）。18天時(shí)的變化趨勢與12天時(shí)類似（圖3C）。24天時(shí)，在200 mmol·L-1NaCl脅迫下，JL1和JZ343的REC值均超過80%（圖3D）。

圖3 NaCl處理對核桃幼苗REC和MDA含量的影響Fig. 3 Effects of NaCl treatment on the REC and MDA content of walnut seedlings

2.3.2 MDA含量 葉片中MDA含量的變化與REC類似（圖3E-H）。脅迫至6天時(shí)，各基因型的MDA與對照相比無顯著差異（圖3E）。12天時(shí)，JX2在各鹽處理下的MDA含量與對照差異不顯著，其他3種基因型均在300 mmol·L-1NaCl脅迫與對照形成顯著差異，并且上升到最大值，其中，JZ343含量最高，為0.026 μmol·g-1，增幅為35.86%（圖3F）。18天時(shí)，JL1和JZ343的MDA含量總體較高，較對照增幅較大（圖3G）。24天時(shí)，JX2的MDA含量較低，較對照增幅較小，JZ343則相反（圖3H）。

2.4 NaCl脅迫下核桃幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的變化

2.4.1 Pro含量 隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，4種基因型葉片的Pro含量總體呈上升趨勢（圖4）。脅迫至6天時(shí)，在50和100 mmol·L-1NaCl脅迫下，JX2的Pro含量較對照顯著升高，最大增幅為29.53%，其他鹽處理與對照無顯著差異；其他3種基因型在各處理間均無顯著差異（圖4A）。12天時(shí)，JX2和JW185的Pro含量較對照顯著升高，而JL1和JZ343各處理下的值均無顯著差異（圖4B）。18天時(shí)，與對照相比，各基因型的含量均顯著增加，其中，JX2在高鹽濃度下的含量較高（圖4C）。24天時(shí)，JX2的含量隨鹽濃度的增加而增加，其他3種基因型呈先升后降趨勢，在200 mmol·L-1NaCl脅迫時(shí)開始降低，但仍高于對照（圖4D）。以上結(jié)果表明，鹽脅迫下，JX2和JW185積累了大量的Pro。

圖4 NaCl處理對核桃幼苗Pro含量的影響Fig. 4 Effects of NaCl treatment on the Pro content of walnut seedlings

2.4.2 SS含量 隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，4種基因型葉片的SS含量總體呈先升后降趨勢（圖5）。脅迫至6天時(shí)，JX2和JZ343在各處理下的含量較高（圖5A）。12天時(shí)，與對照相比，JX2在各鹽處理下SS含量的增幅大，范圍在22.23%～32.27%，而JW185和JL1增幅均在20.00%以下；JZ343的SS含量較低，增幅均低于10.00%（圖5B）。18天時(shí)，在50 mmol·L-1NaCl脅迫下，各基因型均出現(xiàn)最大值；在各鹽濃度脅迫下，JX2的SS含量較高，JZ343較低（圖5C）。24天時(shí)，JX2在各鹽濃度下的SS含量較高，與對照相比增幅較大，最大增幅為26.12%，其他3種基因型最大增幅在10.00%左右（圖5D）。以上結(jié)果表明，鹽脅迫下，JX2具有較強(qiáng)的誘導(dǎo)SS合成和積累的能力。

圖5 NaCl處理對核桃幼苗SS含量的影響Fig. 5 Effects of NaCl treatment on the SS content of walnut seedlings

2.5 NaCl脅迫下核桃幼苗酶活性的影響

2.5.1 SOD活性 隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，各基因型的SOD活性總體呈先升后降的趨勢（圖6A-D）。脅迫至6天時(shí)，在不同處理下，JL1的SOD值較低，最大為172.121 U·g-1，JZ343的SOD值較高，約在190.000 U·g-1左右（圖6A）。12天時(shí)，JW185的SOD值較高，JL1較低，并且，JL1的各處理間無顯著差異（圖6B）。18天時(shí)，JX2和JW185的SOD值總體較高，其中，JX2的SOD值隨鹽濃度的增加而顯著增加（圖6C）。24天時(shí)，JX2、JW185和JL1的SOD值隨鹽濃度的增加呈先升后降趨勢，均在50 mmol·L-1NaCl脅迫時(shí)為最大值，而JZ343在各鹽處理下的值均顯著低于對照（圖6D）。鹽脅迫下，JX2和JW185的SOD值總體較高。

圖6 NaCl處理對核桃幼苗SOD和POD活性的影響Fig. 6 Effects of NaCl treatment on the SOD and POD activities of walnut seedlings

2.5.2 POD活性 POD活性的變化與SOD活性相似，但同一時(shí)期各基因型在不同處理之間差異較小（圖6E-H）。脅迫至6天時(shí)，JX2的POD活性總體較高，200 mmol·L-1NaCl時(shí)有最大值223.333 U·g-1，較對照顯著升高24.65%，其他鹽處理均與對照差異不大；其他3種基因型在各處理間均無顯著差異（圖6E）。12天時(shí)，JZ343在各處理間差異均不顯著，其他3種基因型在不同鹽處理下的值均高于對照，其中，JX2的值較高，增幅較大（圖6F）。18天時(shí)，JX2和JL1均在100 mmol·L-1NaCl脅迫時(shí)有最大值，較對照分別顯著升高52.78%、16.43%，其他鹽處理與對照差異不顯著；JW185和JZ343的各處理間無顯著差異（圖6G）。24天時(shí)，JX2的POD值總體較高，JZ343較低，但4種基因型各處理間差異均不顯著（圖6H）。隨著脅迫程度的加深，4種基因型的POD活性變化并不顯著，其中，JX2的POD活性總體較高。

2.6 NaCl脅迫下核桃幼苗內(nèi)源激素含量的影響

在不同脅迫時(shí)期，隨著NaCl濃度的增加，JX2和JWl85的IAA含量總體呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在50 mmol·L-1NaCl脅迫下有所升高，隨脅迫濃度的繼續(xù)增加，IAA含量又顯著降低；JZ343和JL1的IAA含量總體呈現(xiàn)降低的趨勢（圖7A-D）。上述4種基因型的GA3和ZR的含量總體呈現(xiàn)降低的趨勢，300 mmol·L-1NaCl脅迫至24 天時(shí)，與對照相比，GA3含量分別顯著降低了18.84%、32.86%、19.05%和44.08%，ZR含量分別顯著降低了26.31%、42.33%、55.64%和13.80%（圖7I-P）。ABA的含量總體呈增加趨勢，脅迫至24 天時(shí)，在300 mmol·L-1NaCl脅迫下，4種基因型的ABA含量較對照分別顯著增加了40.51%、40.00%、88.74%和8.20%（圖7E-H）。

圖7 NaCl處理對核桃幼苗內(nèi)源激素含量的影響Fig. 7 Effects of NaCl treatment on endogenous hormones content of walnut seedlings

2.7 核桃耐鹽性綜合分析與評價(jià)

2.7.1 相關(guān)性分析 對各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，由圖8可見，各指標(biāo)之間存在不同程度的相關(guān)性。H△、D△和REC、MDA呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），REC和MDA呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），SOD、POD和SS含量兩兩之間均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），Pro和SS呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），ABA和Cond呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），ABA與Tr呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。說明在鹽脅迫環(huán)境中，REC和MDA含量增加，植物生長量下降，各指標(biāo)通過相互作用來應(yīng)對鹽脅迫環(huán)境，從而維持機(jī)體正常運(yùn)行。

圖8 指標(biāo)相關(guān)性分析Fig. 8 Relevance analysis of traits

2.7.2 各單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù) 根據(jù)公式計(jì)算各單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)，其中Pro的變異系數(shù)最大，為56.37%，其次為Pn，為53.57%，再次為MDA、Cond和D△，變異系數(shù)依次為49.11%、48.48%和46.97%；SS、SOD和POD的變異系數(shù)則較小，均低于15%（表2）。因此，鹽脅迫對Pro、Pn、MDA、Cond和D△等指標(biāo)的影響較大，這些變異系數(shù)較大的指標(biāo)可以作為鹽堿地核桃培育的首要參考指標(biāo)。不同指標(biāo)指示的理化狀態(tài)不同，各基因型在鹽脅迫下各單項(xiàng)指標(biāo)的變化幅度不同，因此，各基因型的耐鹽性并不能用某單個(gè)指標(biāo)來衡量。

表2 不同核桃基因型各指標(biāo)的耐鹽系數(shù)①Tab. 2 Salt tolerance coefficient for each single index of different walnut genotypes

2.7.3 主成分分析 對4種基因型的15個(gè)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)進(jìn)行主成分分析，考慮到測定指標(biāo)與耐鹽性存在正相關(guān)以及負(fù)相關(guān)，因此可根據(jù)公式將耐鹽系數(shù)進(jìn)行均衡歸一化處理。如表3所示，得出各主成分的特征向量。提取到特征值大于1的主成分3個(gè)，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)100.00%（表4），因此，可用表5中提取到的3個(gè)主成分對4種基因型的耐鹽能力進(jìn)行綜合評價(jià)。

表3 15個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)在主成分中的特征向量Tab. 3 Eigenvectors of 16 single indexes in each principal component

表4 各性狀主成分分析Tab. 4 Major constituent analysis of traits

表5 不同核桃基因型耐鹽能力綜合評價(jià)Tab. 5 Comprehensive valuation of salt stress tolerance of different walnut genotypes

2.7.4 耐鹽性綜合評價(jià) 將耐鹽系數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，各主成分的得分用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值乘以各主成分的特征向量值，然后利用各主成分的權(quán)重建立主成分綜合模型，計(jì)算每種基因型的綜合評價(jià)值。綜合評價(jià)值越大表明該基因型的耐鹽能力越強(qiáng)。結(jié)果顯示（表5），不同基因型耐鹽強(qiáng)弱依次為：JX2 ＞ JW185 ＞JL1 ＞ JZ343。

3 討論

3.1 NaCl脅迫對核桃幼苗生長的影響

生長特征是評價(jià)植物耐鹽性最重要和最直觀的指標(biāo)（Liuet al., 2019）。本研究中，各基因型的苗高增量、地徑增量及植株干質(zhì)量均隨NaCl濃度的增加而降低，其中，JX2的生長指標(biāo)受抑制程度較輕，這表明鹽脅迫對核桃幼苗的生長造成負(fù)面影響，并且不同基因型間存在差異。這與以往研究結(jié)果一致，即鹽脅迫會(huì)在生長量、葉面積、葉片數(shù)或總生物量等方面抑制核桃的生長（高婭等，2019）。另外，隨著脅迫程度的加深，幼苗均表現(xiàn)出不同程度的鹽害癥狀，如葉片發(fā)黃、焦枯、卷曲、少量或大量脫落等。Rahneshan等（2018）和Abid等（2020）的研究中也表明，植物在受到鹽脅迫時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同程度的一系列葉片黃化、干枯、脫落等鹽害癥狀。

3.2 NaCl脅迫對核桃幼苗光合特性的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，其含量的多少在一定程度上反映出植物同化物質(zhì)的能力（劉國華等，2018）。本研究中，在鹽脅迫下，4種基因型的葉綠素含量明顯降低，葉片出現(xiàn)黃化和焦枯等鹽害癥狀，這可能是由于植物通過光合作用合成碳水化合物的最重要的光合色素含量下降所致，這些色素的含量會(huì)影響植物的生長。在Dichala等（2021）、Karimi等（2021）的研究中也表明，葉綠素隨著NaCl濃度的增加而減少。在脅迫初期，JX2在各濃度下的葉綠素含量并不是最高的，但隨著脅迫程度的加深，相比于其他3種基因型，在不同鹽濃度下，JX2的葉綠素含量較其對照降幅最小，且含量也最高，表明JX2在鹽脅迫下具有較強(qiáng)的保持葉綠素相對穩(wěn)定的能力。

光合作用是植物生長的物質(zhì)和能量來源。一些研究表明，NaCl脅迫下Pn的降低是多種生理反應(yīng)的結(jié)果，包括Cond、Tr、葉綠素含量的降低，或這些參數(shù)的組合（Sarabiet al., 2019; Yuanet al., 2022）。一般來說，在鹽脅迫下，植物會(huì)關(guān)閉氣孔來避免水分通過蒸騰流失，這會(huì)導(dǎo)致Cond值下降（Yuanet al., 2022）。這一機(jī)制也限制了CO2的同化，從而減緩了光合作用過程，導(dǎo)致光合作用能力下降，限制了植物的生長（Fenget al., 2021; Banakaret al., 2022）。鹽脅迫下誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉是植物減少或避免鹽傷害的一種生理機(jī)制，本試驗(yàn)中生長參數(shù)下降的原因之一可能是由于氣孔關(guān)閉和光合效率降低（Karimiet al., 2021）。隨著脅迫程度的逐漸加深，4種基因型的Pn、Cond和Tr值總體呈降低趨勢，其中，JX2各參數(shù)的變化幅度相對較小，表現(xiàn)較好。4種基因型的Ci值在不同脅迫時(shí)期及不同鹽濃度下表現(xiàn)出不同的升降趨勢，說明光合作用受到顯著抑制的主要因素不同，由氣孔限制和非氣孔限制共同作用，從而導(dǎo)致光合作用的下降，并且氣孔和非氣孔限制之間隨著鹽濃度和脅迫時(shí)間的變化而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。總之，光合作用是一個(gè)受內(nèi)外因子綜合影響的生理過程，因此，有關(guān)影響核桃樹種光合作用的機(jī)理仍需進(jìn)一步的研究。

3.3 NaCl脅迫對核桃幼苗膜透性的影響

植物的膜系統(tǒng)是在鹽脅迫等逆境條件下最先感應(yīng)到傷害的部位。細(xì)胞膜系統(tǒng)受到損傷，引起膜脂氧化反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增大，REC升高；而MDA是植物膜脂過氧化作用的產(chǎn)物之一，因此REC和MDA是衡量植物在逆境條件下受損傷程度的兩個(gè)重要生理指標(biāo)（Karimiet al., 2020; Zhuet al., 2021）。本研究結(jié)果表明，4種基因型的REC和MDA含量隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長總體呈上升趨勢，說明在鹽脅迫下，質(zhì)膜受傷害程度逐漸加深。另外，相比于其他3種基因型，JX2的REC和MDA含量增加的相對較少，膜脂過氧化程度較低，膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定得到了較好的保持，緩解了細(xì)胞所受到的高鹽脅迫帶來的氧化損傷。

3.4 NaCl脅迫對核桃幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

鹽堿地中滲透勢的增加會(huì)造成滲透脅迫，而植物通常會(huì)合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來維持細(xì)胞內(nèi)的滲透平衡。Pro和SS是促進(jìn)植物適應(yīng)逆境的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（Zhonget al., 2019）。Zhang等（2022）的研究表明，在鹽堿脅迫下，8種蘋果（Malus domestica）砧木基因型中的Pro和SS含量均有不同程度的增加，從而維持體內(nèi)的滲透平衡。本試驗(yàn)中，隨著脅迫程度的加深，各基因型的Pro含量總體呈上升趨勢，原因可能在于鹽脅迫條件下，Pro合成酶被激活，同時(shí)，Pro降解酶的活性被抑制，從而導(dǎo)致了Pro含量的積累。SS呈先升后降的趨勢，可能是因?yàn)樵陂L時(shí)間的高鹽脅迫下，植株需要較多的能量來維持其自身的抗性生理。4種基因型中，JX2中積累的Pro和SS較多，JX2中較多的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，增加了滲透勢，緩解了滲透脅迫，這可能是其具有較高耐鹽性的原因之一。

3.5 NaCl脅迫對核桃幼苗酶活性的影響

脅迫環(huán)境可以誘導(dǎo)抗氧化酶活性的增加，如POD和SOD，它們與活性氧的清除密切相關(guān)，是應(yīng)對非生物脅迫的重要防御機(jī)制（Fenget al., 2021; Zhuet al., 2021）。本研究結(jié)果表明，隨鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，4種基因型的SOD和POD活性總體呈先升后降趨勢，隨著脅迫程度的不斷加深，SOD和POD活性在高鹽濃度下有所降低。這表明在鹽脅迫下，為了清除過量的活性氧，減輕活性氧對細(xì)胞膜的傷害，各基因型的抗氧化能力均得到了增強(qiáng)，在一定的范圍內(nèi)，SOD和POD的活性較高，但在長時(shí)間以及高濃度的鹽脅迫下，超過了幼苗的耐受范圍，清除過氧化物自由基的能力下降，引起植物自身代謝失衡，各酶活性降低，幼苗的生長也隨之變差，這與前人的研究結(jié)果類似（閆文華等，2019；劉昊等，2021）。另外，4種基因型中，JX2的SOD和POD活性總體較高，JZ343的POD活性在各脅迫時(shí)期差異均不顯著，另外2種基因型也有類似的情況，由此推測在鹽脅迫下，POD活性在提高幼苗的耐鹽性方面可能并沒有起到重要的作用。

3.6 NaCl脅迫對核桃幼苗內(nèi)源激素的影響

在脅迫條件下，植物可以通過調(diào)節(jié)體內(nèi)激素的含量變化，來調(diào)節(jié)生長節(jié)律和代謝活動(dòng)，使植物能夠維持正常的生理機(jī)能，從而適應(yīng)外界脅迫環(huán)境（Yuet al.,2020）。ABA作為最重要的脅迫反應(yīng)激素之一，能夠誘導(dǎo)抗逆基因在脅迫條件下表達(dá)，同時(shí)可增強(qiáng)植物在鹽漬環(huán)境中的適應(yīng)能力（張敏等，2008; Chenet al.,2020）。有研究表明，當(dāng)受到干旱或鹽等非生物脅迫時(shí)，植物體內(nèi)的ABA會(huì)出現(xiàn)不同程度的積累，ABA在葉片中的積累能夠調(diào)節(jié)氣孔的關(guān)閉，降低氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，減少水分的散失，從而減輕鹽脅迫帶來的傷害（張敏等，2008; Chenet al., 2020; 張德等，2021）。本研究結(jié)果表明，隨著鹽濃度的增加，各基因型幼苗葉片中的ABA含量均有一定程度的增加，在相關(guān)性分析中，ABA與Cond、Tr值呈顯著負(fù)相關(guān)，可以認(rèn)為，ABA含量增加可以促進(jìn)氣孔關(guān)閉而減少水分散失和鹽離子傷害，使幼苗在鹽脅迫下能繼續(xù)生長。

一般認(rèn)為，ZR、GA3和IAA均為生長促進(jìn)型激素，鹽脅迫可誘導(dǎo)生長促進(jìn)型激素減少（羅玉婕等，2021）。隨著脅迫程度的逐漸加深，幼苗的ZR、GA3和IAA含量顯著降低，可能是因?yàn)榧に氐恼{(diào)節(jié)能力有限，植物為了適應(yīng)逆境而調(diào)控葉片氣孔關(guān)閉，減輕脅迫帶來的壓力。在植物激素對鹽脅迫的反應(yīng)中，往往不是一種激素，而是多種激素協(xié)同變化，內(nèi)源激素與植株對逆境環(huán)境的適應(yīng)性密切相關(guān)。目前，關(guān)于核桃激素與抗鹽性關(guān)系方面的研究還較少，并且，關(guān)于ABA、IAA、GA3和ZR等基于內(nèi)源激素的化學(xué)信號的相對重要性，以及它們對植物在鹽脅迫下氣孔運(yùn)動(dòng)的交互作用還不明確，需要進(jìn)一步的研究。

在自然條件下，鹽堿地的成分比較復(fù)雜，除了有NaCl、Na2SO4等中性鹽造成的土壤鹽化問題外，還包括Na2CO3、NaHCO3等堿性鹽造成的土壤堿化問題，并且，土壤鹽化和堿化問題在實(shí)際的鹽堿地中往往同時(shí)存在。另外，在植物對鹽脅迫的響應(yīng)過程中，往往會(huì)受到多種性狀基因的調(diào)控，而處于不同的生態(tài)環(huán)境條件下以及不同生長發(fā)育階段中的基因表達(dá)亦有顯著差異，其所表現(xiàn)出的耐鹽性強(qiáng)弱也可能存在不同。本研究僅進(jìn)行了中性鹽NaCl脅迫下的盆栽控制試驗(yàn)，沒有進(jìn)行大田試驗(yàn)，另外只針對特定環(huán)境下的某些生長及生理指標(biāo)進(jìn)行了探討，不能完全反映核桃基因型的耐鹽性。因此，若想對不同核桃基因型的耐鹽堿性進(jìn)行全面的評價(jià)，還需結(jié)合顯微結(jié)構(gòu)、礦質(zhì)元素等更多方面的指標(biāo)，且在自然條件下的土壤鹽堿環(huán)境中栽培并對其生理生態(tài)響應(yīng)和基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制等方面進(jìn)一步深入研究，才能得到更加科學(xué)全面的評判結(jié)果，為實(shí)際生產(chǎn)提供更可靠的理論依據(jù)。

4 結(jié)論

4種核桃基因型的各項(xiàng)生長及生理指標(biāo)對鹽脅迫均有一定的響應(yīng)。鹽脅迫下幼苗的生長狀況均受到不同程度的影響，隨著鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，幼苗的光合參數(shù)顯著降低，REC和MDA含量持續(xù)增加，SOD和POD活性先上升后下降，Pro大量積累，SS先增加后減少，在增加ABA含量的同時(shí)減少了IAA等生長促進(jìn)型激素的含量。通過主成分分析，對4種基因型的各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行耐鹽性綜合評價(jià)，耐鹽性綜合排序?yàn)镴X2 ＞JW185 ＞ JL1 ＞ JZ343。