鹽脅迫下東部黑核桃生理生化與營養(yǎng)器官結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

唐佳莉 姬新穎 鄭旭 李敖 張俊佩

DOI：10.13925/j.cnki.gsxb.20230390

摘? ? 要：【目的】研究鹽脅迫下東部黑核桃生理生化與解剖結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，探索適應(yīng)鹽脅迫的變化機(jī)制。【方法】以東部黑核桃實(shí)生幼苗為材料進(jìn)行42 d的盆栽試驗(yàn)，對(duì)4個(gè)鹽分梯度（0、50、100、200 mmol·L^-1）下的生理生化與營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行比較，通過相關(guān)性和主成分分析明確幼苗的耐鹽評(píng)價(jià)指標(biāo)?！窘Y(jié)果】鹽脅迫下，相對(duì)含水量呈下降趨勢(shì)，丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、總黃酮、總多酚的含量以及超氧化物歧化酶、抗壞血酸過氧化物酶的活性總體上呈上升趨勢(shì)；隨著鹽濃度和脅迫時(shí)間的增加，柵欄組織、根皮層、莖周皮、海綿組織、葉片的厚度呈先增加后降低的趨勢(shì)；葉表皮、莖韌皮部、莖木質(zhì)部、根周皮、根皮層的厚度，維管束、葉主脈、根的直徑，組織結(jié)構(gòu)疏松度，組織結(jié)構(gòu)緊密度，柵海比，葉脈凸起度在不同的脅迫濃度和時(shí)間下呈不同的變化模式。鹽脅迫下的解剖特征的主成分有差異，生理生化指標(biāo)與解剖特征之間具有一定的相關(guān)性?！窘Y(jié)論】東部黑核桃在鹽脅迫下通過改變營養(yǎng)器官結(jié)構(gòu)特征、提升滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和抗活性氧物質(zhì)活性等方式應(yīng)對(duì)鹽脅迫；柵海比、莖周皮、莖木質(zhì)部、根粗可作為幼苗耐鹽品種篩選的參考指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：東部黑核桃；鹽脅迫；營養(yǎng)器官；解剖結(jié)構(gòu)；生理生化；綜合分析

中圖分類號(hào)：S664.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980（2024）02-0294-20

我國鹽漬土面積大、分布廣、類型多，在江蘇、山東、河北、遼寧等省的鹽漬土面積就超過1.00×106 hm2，并有逐年增加的趨勢(shì)^[1]。鹽脅迫是影響植物生長和發(fā)育的重要環(huán)境因子之一^[2]。若植株內(nèi)過量的鹽離子積聚，則會(huì)產(chǎn)生離子拮抗效應(yīng)，抑制并損害正常的新陳代謝功能，從而造成植株嚴(yán)重畸形甚至死亡^[3]。植物受到鹽脅迫時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列生理生化代謝物變化，包括細(xì)胞抗氧化酶、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和膜質(zhì)過氧化產(chǎn)物的變化^[4]。有研究表明，鹽脅迫下植物根系首先感知并發(fā)出信號(hào)，同時(shí)改變其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理化學(xué)性質(zhì)、解剖結(jié)構(gòu)，進(jìn)而抑制植物生長，導(dǎo)致植株死亡^[5-6]。植物自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化比較復(fù)雜，但植物的結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，只有明確植物結(jié)構(gòu)在鹽脅迫下的變化，才能更好地認(rèn)識(shí)植物耐鹽機(jī)制^[7]。因此，筆者在本研究中的重點(diǎn)是探究鹽脅迫下幼苗內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，從顯微結(jié)構(gòu)和生理生化的層面解釋東部黑核桃幼苗的耐鹽機(jī)制。

東部黑核桃（Juglans nigra）屬于胡桃科（Juglandaceae）、核桃屬（Juglans），原產(chǎn)地是美國^[8]。東部黑核桃屬優(yōu)良種源家系，生長勢(shì)旺盛，抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣，20世紀(jì)80至90年代引入我國，主要作為果材兼用、園林綠化和核桃嫁接砧木樹種，在遼寧、河北、北京、河南、山東、山西、陜西、甘肅和新疆均有栽培，也是國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備林的首選經(jīng)濟(jì)林樹種之一。選擇弱鹽堿地種植核桃，可以擴(kuò)大其種植面積，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究核桃在鹽脅迫條件下的生長和生理反應(yīng)，明確核桃的耐鹽生理機(jī)制，對(duì)鹽堿地區(qū)發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

2021年10月采集河南省洛寧縣中國林業(yè)科學(xué)研究院核桃種質(zhì)資源庫（34°21′ N，111°28′ E，海拔581 m）20年生東部黑核桃優(yōu)良種源家系的實(shí)生種子作為試驗(yàn)材料。在中國林業(yè)科學(xué)研究院的溫室（40°000′ N，116°140′ E，海拔61 m）進(jìn)行試驗(yàn)，溫室平均溫度24.47 ℃，白天溫度不高于30.00 ℃，夜間不低于14.00 ℃，透光度為50%～60%。2022年4月25日，將沙藏3個(gè)月的種子播于規(guī)格為250 mm × 180 mm的塑料花盆中，每盆1粒。花盆配置的托盤可有效收集其滲出液并及時(shí)回澆至盆中，以避免土壤鹽分的流失。幼苗生長期間，對(duì)其進(jìn)行正常管理。

1.2 鹽處理

2022年7月24日，幼苗平均株高26.2 cm，平均地徑7.5 mm，選取長勢(shì)一致的60株幼苗進(jìn)行NaCl處理，設(shè)置濃度分別為：0、50、100、200 mmol·L^-1，每個(gè)梯度設(shè)置3組重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5株。為防止鹽溶液對(duì)苗木的沖擊效應(yīng)，各梯度的NaCl溶液分3次加入，每次300 mL，共計(jì)900 mL，在7 d內(nèi)結(jié)束。所用鹽溶液為相應(yīng)質(zhì)量的NaCl溶于1/2 Hoagland營養(yǎng)液。試驗(yàn)期間，每隔7 d用不加NaCl的1/2 Hoagland營養(yǎng)液澆灌1次，以保證營養(yǎng)供應(yīng)。NaCl處理結(jié)束后的14、28、42 d，在09：00—10：00，采集植株的功能葉、莖和地下一級(jí)側(cè)根，進(jìn)行相關(guān)生理生化和營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定及方法

1.3.1 生理指標(biāo)的測(cè)定 葉片相對(duì)含水量（relative water content，RWC）采用滕元旭等^[9]的方法測(cè)定；丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量采用硫代巴比妥酸法^[10]測(cè)定；脯氨酸（proline，Pro）含量采用試劑盒-微量法測(cè)定；可溶性蛋白（soluble protein，SP）含量采用考馬斯亮藍(lán)法^[11]測(cè)定；可溶性糖（soluble sugar，SS）含量采用硫代巴比妥酸法^[12]測(cè)定；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性采用氮藍(lán)四唑（nitroblue tetrazolium，NBT）光化學(xué)還原法^[13]測(cè)定；抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性采用紫外吸收法^[14]測(cè)定；總多酚含量采用Folin酚法^[15]測(cè)定；總黃酮含量采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法^[16]測(cè)定。

1.3.2 解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè) 葉片解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)：鹽處理14、28、42 d，摘取幼苗中上部東南西北四個(gè)方向、頂端往下第1～3復(fù)葉的第2～5枚小葉，從葉片中部主脈兩側(cè)剪取2 mm×2 mm的方塊，置于FAA（70%乙醇 90 mL+甲醛5 mL+乙酸5 mL）中固定，于4 ℃冰箱中保存。材料經(jīng)FAA固定24 h以上，乙醇和二甲苯系列脫水透明，浸蠟，包埋，切片（切片厚度為8 μm），甲苯胺藍(lán)O（TBO）染色，在光學(xué)顯微鏡下觀察照相^[17]。每個(gè)處理觀測(cè)15個(gè)視野，測(cè)定葉片葉表皮、葉肉、葉脈等結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)果取平均值，并計(jì)算以下指標(biāo)^[18]。

柵海比=柵欄組織厚度/海綿組織厚度。

葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度（CTR）/%=柵欄組織厚度/葉片厚度×100。

葉片組織結(jié)構(gòu)疏松度（SR）/%=海綿組織厚度/葉片厚度×100。

莖、根解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)：鹽處理14、28、42 d，摘取幼苗莖尖約2 cm的莖段和距主根3 cm處的一級(jí)側(cè)根，采用改良后的石蠟切片法^[19]進(jìn)行切片制作，將材料放入改進(jìn)后的固定液（70%叔丁醇85 mL＋35%～40%甲醛5 mL＋丙酸5 mL＋丙三醇5 mL）中，4 ℃下保存48 h以上，通過軟化、脫水、透明一系列步驟后進(jìn)行切片，切片厚度為10 μm，甲苯胺藍(lán)O（TBO）染色，在光學(xué)顯微鏡下觀察照相。每個(gè)處理觀測(cè)15個(gè)視野，測(cè)定韌皮部、木質(zhì)部、皮層等結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)果取平均值。葉片、莖、根的解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)中、英文名稱、英文縮寫及測(cè)量放大倍數(shù)如下：柵欄組織厚度（palisade tissue thickness，PT，10×10）；海綿組織厚度（spongy tissue thickness，ST，10×10）；上表皮細(xì)胞厚度（thickness of upper epidermis，UE，10×10）；下表皮細(xì)胞厚度（thickness of lower epidermis，LE，10×10）；葉片厚度（leaf lamina thickness，TL，10×10）；葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度（cell tightness ratio，CTR%，10×10）；葉片組織結(jié)構(gòu)疏松度（cell porosity ratio，SR%，10×10）；柵海比（ratio of palisade tissue and spongy tissue，PT/ST，10×10）；主脈厚度（main vein thickness，MVT，10×4）；主脈凸起度（midrib protuberant degree，MPD，10×4）；主脈維管束厚度（thickness of vascular bundle，VBT，10×4）；莖木質(zhì)部厚度（steam xylem thickness，SXT，10×10）；莖韌皮部厚度（steam phloem thickness，SPhT，10×10）；莖皮層厚度（steam cortical thickness，SCT，10×10）；莖周皮厚度（steam pericarp thickness，SPT，10×10）；根直徑（root diameter，RD，10×4）；根維管束直徑（root diameter of vascular bundle，RVBT，10×4）；根皮層厚度（root cortical thickness，RCT，10×20）；根皮厚度（root pericarp thickness，RPT，10×20）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

原始數(shù)據(jù)采用微軟Excel 2021進(jìn)行分析，并導(dǎo)入SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素ANOVA和Duncan多重比較。所有統(tǒng)計(jì)效應(yīng)在p<0.05時(shí)均被認(rèn)為是顯著性效應(yīng)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，由Origin 2022分析并繪制了相關(guān)系數(shù)圖與主成分變化圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃葉片相對(duì)含水量（RWC）和丙二醛（MDA）含量的影響

2.1.1 相對(duì)含水量（RWC） 由圖1-A可知，隨著鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長，RWC呈下降趨勢(shì)。在脅迫14、28 d時(shí)，50、100 mmol·L^-1處理的RWC沒有差異，都顯著低于對(duì)照，在200 mmol·L^-1處理達(dá)到85.70%、72.31%，較對(duì)照降低8.33%、19.30%，均顯著低于對(duì)照、50和100 mmol·L^-1處理的RWC。在脅迫42 d時(shí)，50 mmol·L^-1處理與對(duì)照沒有差異，100、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，都顯著低于對(duì)照，在200 mmol·L^-1處理達(dá)到最小值56.15%，較對(duì)照降低了33.91%。

2.1.2 丙二醛（MDA） 由圖1-B表明，在脅迫第14天，隨著鹽濃度的增加，MDA含量顯著增加，在200 mmol·L^-1處理達(dá)到最大值0.014 μmol·g^-1。脅迫第28天，100、200 mmol·L^-1處理的MDA含量與50 mmol·L^-1相比下降，50 mmol·L^-1處理顯著高于對(duì)照。脅迫第42天，MDA含量隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，鹽處理之間沒有差異，但都顯著高于對(duì)照。

2.2 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

2.2.1 脯氨酸（Pro） 圖2-A表明，隨著鹽濃度的增加，鹽脅迫第14天的Pro含量呈先降低后增加的趨勢(shì)，脅迫28 d和42 d的Pro含量呈上升趨勢(shì)。在脅迫14 d時(shí)，50 mmol·L^-1達(dá)到最小值186.51 μg·g^-1，較對(duì)照顯著降低了6.97%，與100 mmol·L^-1處理沒有差異，在200 mmol·L^-1處理下的Pro含量又顯著升高。在脅迫28 d，50 mmol·L^-1與對(duì)照沒有差異，但100與200 mmol·L^-1處理之間有顯著差異，都顯著高于對(duì)照。在脅迫42 d時(shí)，50、100 mmol·L^-1處理之間沒有差異，都顯著高于對(duì)照組，在200 mmol·L^-1處理達(dá)到最大值507.70 μg·g^-1，是對(duì)照的2.12倍。

2.2.2 可溶性蛋白（SP） 圖2-B可以看出，在脅迫14 d，SP含量隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，100 mmol·L^-1處理顯著高于對(duì)照，是對(duì)照的1.48倍，其他鹽處理與對(duì)照沒有差異。在脅迫28 d時(shí)，鹽處理下的SP含量顯著高于對(duì)照，但處理之間沒有差異，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值7.28 mg·g^-1。在脅迫42 d時(shí)，SP含量隨著鹽濃度的增加呈先降低后升高的趨勢(shì)，50 mmol·L^-1處理下的SP含量顯著低于對(duì)照，較對(duì)照降低了14.86%，100 mmol·L^-1處理與對(duì)照、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，200 mmol·L^-1處理顯著高于對(duì)照，較對(duì)照增加了8.79%。

2.2.3 可溶性糖（SS） 由圖2-C可知，在脅迫14 d時(shí)，SS含量變化并不顯著，各處理之間沒有差異。在脅迫28 d時(shí)，SS含量隨著鹽濃度的增加呈增加趨勢(shì)，各鹽處理之間沒有差異，但100、200 mmol·L^-1處理下地SS含量顯著高于對(duì)照。在鹽脅迫42 d時(shí)，50 mmol·L^-1處理下的SS含量顯著高于對(duì)照，與100 mmol·L^-1處理沒有差異，在200 mmol·L^-1下達(dá)到最大值30.56 mg·g^-1，是對(duì)照的1.32倍。

2.3 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃葉片抗活性氧物質(zhì)含量的影響

2.3.1 超氧化物歧化酶（SOD） 圖3-A表明，SOD活性隨鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。脅迫第14天，50、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，都顯著高于對(duì)照，100 mmol·L^-1處理顯著高于其他處理，達(dá)到166.35 U·g^-1。脅迫第28天，鹽處理之間沒有差異，顯著高于對(duì)照，在50 mmol·L^-1處理下SOD活性達(dá)到最大值177.69 U·g^-1，是對(duì)照的2.24倍。脅迫第42天，在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到218.50 U·g^-1，是對(duì)照的3.34倍，100與200 mmol·L^-1處理之間沒有差異。

2.3.2 抗壞血酸過氧化物酶（APX） 由圖3-B可知，鹽處理下的APX活性顯著高于對(duì)照，其中脅迫第14天在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值1.37 U·g^-1，50、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異。脅迫第28天在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值4.32 U·g^-1，是對(duì)照的3.14倍，100、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，但50 mmol·L^-1處理顯著高于100 mmol·L^-1處理。脅迫第42天在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值5.20 U·g^-1，是對(duì)照的5.14倍，鹽處理之間沒有差異。

2.3.3 總多酚（TFC） 圖3-C表明，脅迫第14天，TFC含量隨著鹽濃度的增加呈先降低后增加的趨勢(shì)，50、100 mmol·L^-1處理顯著低于對(duì)照，在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值12.17 mg·g^-1，較對(duì)照降低了31.20%，200 mmol·L^-1處理與對(duì)照沒有差異。脅迫28、42 d，總多酚含量隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，分別在50、100 mmol·L^-1下達(dá)到最大值38.17、47.09 mg·g^-1，是對(duì)照的3.09倍、3.33倍。

2.3.4 總黃酮（TPC） 由圖3-D可以看出，TPC含量隨著鹽濃度的增加呈顯著增加趨勢(shì)，各處理之間差異顯著，在脅迫第14天，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值32.02 mg·g^-1，是對(duì)照的5.18倍。

2.4 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃葉片解剖結(jié)構(gòu)和參數(shù)的影響

由圖4可以看出，50 mmol·L^-1處理對(duì)核桃葉片的影響并不明顯，但100 mmol·L^-1處理的葉片葉尖焦枯，葉脈四周發(fā)黃，200 mmol·L^-1處理的葉片大部分面積焦枯，皺縮，葉片受脅迫嚴(yán)重。東部黑核桃葉片為異面葉，有明顯的柵欄組織和海綿組織的分化。海綿組織排列疏松且無規(guī)則，有較大的細(xì)胞間隙。柵欄組織為2層結(jié)構(gòu)，排列緊密，細(xì)胞形狀為長柱形，含有較多葉綠體，且葉綠體位于細(xì)胞的邊緣。表皮由單層上下表皮細(xì)胞構(gòu)成，排列緊密；表皮細(xì)胞外壁具有較厚的角質(zhì)層。葉脈突起處的角質(zhì)層較其兩側(cè)的角質(zhì)層厚；主脈發(fā)達(dá)，葉脈在葉片的近軸面微凸，遠(yuǎn)軸面則顯著突出，其內(nèi)含有一個(gè)維管束；主脈由厚角組織細(xì)胞、厚壁組織細(xì)胞、維管組織和薄壁細(xì)胞組成（圖4-I）；在50 mmol·L^-1處理下葉片變厚，海綿組織厚度明顯增加，柵欄組織緊密度增加，葉片結(jié)構(gòu)仍保持完整（圖4-F），葉脈維管束并未受到損傷（圖4-J），表現(xiàn)了其對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性。在100 mmol·L^-1時(shí)，葉片表現(xiàn)出嚴(yán)重的鹽害癥狀，細(xì)胞輪廓開始模糊，部分結(jié)構(gòu)開始解體，海綿組織、柵欄組織的完整性遭到不同程度的損壞（圖4-G），葉脈、維管束直徑顯著變小，厚角組織細(xì)胞中存在晶簇（圖4-K）。在200 mmol·L^-1處理下上下表皮細(xì)胞受到嚴(yán)重傷害，海綿組織和柵欄組織解體，葉片整體皺縮（圖4-H），葉脈表皮細(xì)胞受損，形狀不規(guī)則，壁收縮，邊緣不整齊，厚角組織面積減少，葉脈、維管束直徑顯著變小（圖4-L）。

2.4.1 柵欄組織（PT） 由表1可知，葉片PT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。50 mmol·L^-1處理下的PT顯著高于對(duì)照，在脅迫第42天達(dá)到最大值52.04 μm，是對(duì)照的1.45倍。在脅迫第28天、42天，100 mmol·L^-1處理與對(duì)照有顯著差異。200 mmol·L^-1處理下的PT顯著低于對(duì)照，在脅迫第28天達(dá)到最小值28.09 μm，較對(duì)照降低了23.60%。

2.4.2 海綿組織（ST）和葉片（LT） 由表1可以看出，脅迫第14天，ST和LT隨著鹽濃度的增加呈增加趨勢(shì)。50、100 mmol·L^-1處理與對(duì)照沒有差異，200 mmol·L^-1處理ST和LT顯著高于對(duì)照，分別達(dá)到了69.22 μm和128.05 μm，是對(duì)照的1.26倍和1.12倍。脅迫第28天，ST和LT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。鹽處理下的ST顯著高于對(duì)照，在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到59.60 μm，是對(duì)照的1.28倍，各處理之間的LT有顯著差異，200 mmol·L^-1處理達(dá)到最小值97.16 μm，顯著低于0、100 mmol·L^-1處理，較對(duì)照顯著降低了7.67%。脅迫第42天，ST和LT的各處理之間有顯著差異，50 mmol·L^-1處理下分別達(dá)到最大值72.58、145.89 μm，是對(duì)照的1.20倍、1.19倍，在100、200 mmol·L^-1處理下的ST和LT都顯著低于對(duì)照，ST在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值39.18 μm，較對(duì)照降低了35.05%，LT較對(duì)照降低了20.08%。

2.4.3 上表皮（UE）和下表皮（LE） 由表1可知，脅迫第14天，UE隨著鹽濃度的增加呈先降低后升高的趨勢(shì)，但50、100 mmol·L^-1與對(duì)照之間沒有差異，200 mmol·L^-1處理達(dá)到最大值16.92 μm，較對(duì)照顯著增加了22.08%。50 mmol·L^-1處理下的LE顯著低于對(duì)照，較對(duì)照降低了25.31%，但100 mmol·L^-1處理與對(duì)照沒有差異，200 mmol·L^-1處理下較對(duì)照顯著降低了11.84%。脅迫第28天，UE和LE隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低趨勢(shì)，UE和LE都在50 mmol·L^-1處理下顯著高于對(duì)照，分別是對(duì)照的1.16倍和1.33倍，在200 mmol·L^-1處理下分別達(dá)到最小值9.32、7.07 μm，顯著低于對(duì)照，是對(duì)照的69.50%和81.45%。脅迫第42天，UE在50、100 mmol·L^-1與對(duì)照之間沒有差異，但200 mmol·L^-1處理下的UE顯著低于對(duì)照，較對(duì)照降低了26.06%。LE隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)，鹽處理與對(duì)照差異顯著，但100、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，較對(duì)照降低了28.90%、24.50%。

2.4.4 組織結(jié)構(gòu)緊密度（CTR）和柵海比（PT/ST） 表1表明，脅迫第14天，CTR、PT/ST隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，各處理之間差異顯著。在50 mmol·L^-1處理下CTR達(dá)到最大值36.50%，是對(duì)照的1.27倍，PT/ST較對(duì)照增加了20.63%。在200 mmol·L^-1處理下的CTR、PT/ST分別達(dá)到最小值25.52%、0.48，是對(duì)照的89.08%、76.19%。脅迫第28天，CTR、PT/ST隨著鹽濃度的增加呈下降的趨勢(shì)，鹽處理與對(duì)照之間差異顯著，100 mmol·L^-1與200 mmol·L^-1之間沒有差異。脅迫第42天，CTR、PT/ST隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，50 mmol·L^-1處理下的CTR較對(duì)照顯著增加了16.88%，而200 mmol·L^-1處理下的CTR較對(duì)照顯著降低了6.73%，在100 mmol·L^-1處理下PT/ST達(dá)到最大值0.90，較對(duì)照顯著增加了50.00%，200 mmol·L^-1處理較對(duì)照顯著降低。

2.4.5 組織結(jié)構(gòu)疏松度（SR） 脅迫第14天，SR隨著鹽濃度的增加呈先降低后增加的趨勢(shì)，50、100 mmol·L^-1與對(duì)照差異不顯著，在200 mmol·L^-1處理下SR達(dá)到53.53%，是對(duì)照的1.12倍。脅迫第28天，SR隨著鹽濃度的增加呈上升的趨勢(shì)，除50 mmol·L^-1處理外，各處理之間有顯著差異，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值55.63%，是對(duì)照的1.24倍。脅迫第42天，在100 mmol·L^-1處理下的SR達(dá)到最小值39.87%，顯著低于對(duì)照，是對(duì)照的80.08%，其他處理之間沒有顯著差異（表1）。

2.4.6 葉脈維管束（VBT） 表2表明，脅迫第14天，VBT隨著鹽濃度的增加呈下降的趨勢(shì)，鹽處理之間沒有差異，但都顯著低于對(duì)照。脅迫第28天，VBT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，各處理之間差異顯著，且鹽處理下的VBT都高于對(duì)照，在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到485.46 μm，是對(duì)照的1.58倍。脅迫第42天，VBT隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)，50 mmol·L^-1與對(duì)照之間沒有差異，100、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異，都顯著低于對(duì)照，在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值257.60 μm，是對(duì)照的57.28%。

2.4.7 葉脈（MVT）和主脈凸起度（MPD） 脅迫第14天，MVT和MPD的各處理之間差異顯著，鹽處理下都低于對(duì)照，在200 mmol·L^-1處理下MVT和MPD分別達(dá)到最小值386.47 μm、3.16，較對(duì)照降低了47.43%、48.11%。脅迫第28天，MVT和MPD隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，都在50 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值843.99 μm、7.02，是對(duì)照的1.32倍、1.23倍，200 mmol·L^-1處理下MVT較對(duì)照顯著降低了21.98%，MPD較對(duì)照降低了7.89%。脅迫第42天，MVT和MPD隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)，分別在200 mmol·L^-1處理下較對(duì)照降低了46.41%、40.14%，各處理下的MVT差異顯著，但鹽處理下的MPD與對(duì)照差異顯著，100、200 mmol·L^-1處理之間沒有差異（表2）。

2.5 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃莖解剖結(jié)構(gòu)和參數(shù)的影響

莖呈典型的次生結(jié)構(gòu)由外而內(nèi)分別為：周皮、皮層、維管束和髓（圖5）。在0、50 mmol·L^-1處理下莖的解剖結(jié)構(gòu)在鹽脅迫過程中均保持完整，變化較小，皮層薄壁細(xì)胞小且排列致密，厚角組織細(xì)胞層數(shù)較多且細(xì)胞壁增厚（圖5-A、B），但隨著鹽濃度的增加薄壁細(xì)胞增大且排列疏松，細(xì)胞間隙增大（圖5-C），特別是在200 mmol·L^-1處理下皮層厚度顯著增加，形狀不規(guī)則，壁收縮，邊緣不整齊（圖5-D）。0 mmol·L^-1處理下的木質(zhì)部的導(dǎo)管小且密度大，厚度較小，木質(zhì)化程度較高（圖5-E），隨著鹽濃度的增加，厚度增加，導(dǎo)管直徑增大（圖5-F、G），在200 mmol·L^-1處理下木質(zhì)部存在許多微裂縫，表明在高鹽條件下受脅迫程度較重（圖5-H）。

2.5.1 莖木質(zhì)部（SXT） 表3表明，脅迫第14天、28天，SXT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，鹽處理下的SXT顯著高于對(duì)照，各處理差異顯著，都在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到270.12、464.40 μm，分別是對(duì)照的1.67倍、2.01倍。脅迫第42天，SXT隨著鹽濃度的增加呈上升趨勢(shì)，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值522.88 μm，較對(duì)照增加了68.11%。

2.5.2 莖韌皮部（SPhT） 由表3可知，脅迫第14天，SPhT隨著鹽濃度的增加呈增加趨勢(shì)，各處理差異顯著，在200 mmol·L^-1達(dá)到151.69 μm，是對(duì)照的2.74倍。脅迫第28天，SPhT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，鹽處理下的SPhT顯著高于對(duì)照，各處理差異顯著，在100 mmol·L^-1達(dá)到最大值170.22 μm，是對(duì)照的1.87倍。脅迫第42天，SPhT的變化趨勢(shì)與第28天變化趨勢(shì)一致，但在100、200 mmol·L^-1處理下的SPhT顯著低于對(duì)照，且在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值91.26 μm，較對(duì)照降低了23.86%。

2.5.3 莖皮層（SCT） 由表3可以看出，脅迫第14天、第28天，SCT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，鹽處理下的SCT顯著高于對(duì)照。第14天，在50 mmol·L^-1處理下SCT達(dá)到169.10 μm，是對(duì)照的1.63倍，第28天，在100 mmol·L^-1處理下SCT達(dá)到251.30 μm，是對(duì)照的2.27倍。脅迫第42天，SCT隨著鹽濃度的增加呈上升趨勢(shì)，各處理顯著高于對(duì)照，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值327.84 μm，較對(duì)照增加了73.71%。

2.5.4 莖周皮（SPT） 表3表明，隨著鹽濃度的增加，SPT呈先增加后降低的趨勢(shì)。脅迫第14天，50 mmol·L^-1處理下的SPT顯著高于對(duì)照，是對(duì)照的1.17倍，200 mmol·L^-1處理顯著低于對(duì)照，是對(duì)照的83.11%。脅迫第28天，鹽處理的SPT顯著高于對(duì)照，在100 mmol·L^-1處理下的SPT達(dá)到最大值100.31 μm，較對(duì)照增加了41.80%。脅迫第42天，50 mmol·L^-1處理下的SPT顯著高于對(duì)照，較對(duì)照增加了8.14%，但100、200 mmol·L^-1處理下的SPT顯著低于對(duì)照，分別較對(duì)照降低了23.33%、39.40%。

2.6 鹽脅迫對(duì)東部黑核桃根解剖結(jié)構(gòu)和參數(shù)的影響

根橫切面從外到內(nèi)分別為周皮、皮層、次生韌皮部、形成層、木質(zhì)部（圖6）。在50 mmol·L^-1處理下，根直徑與對(duì)照相比顯著減小，周皮組織皺縮，皮層細(xì)胞中含有晶體，導(dǎo)管大小不均勻，各組織受損情況較輕（圖6-B、F、J）。在100 mmol·L^-1處理下，周皮組織破碎、皺縮，皮層組織細(xì)胞破損，解體，排列疏松，出現(xiàn)較大的細(xì)胞間隙，同時(shí)皮層厚度增加，導(dǎo)管數(shù)量增加（圖6-C、G、K）。在200 mmol·L^-1處理下，根的解剖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)胞解體，細(xì)胞形態(tài)模糊、破碎、皺縮，各組織受到嚴(yán)重?fù)p壞，皮層薄壁組織細(xì)胞形狀發(fā)生了改變，彼此堆積擠壓呈不規(guī)則形狀，木質(zhì)部表現(xiàn)不正常，導(dǎo)管大小不均勻，呈無規(guī)則分布，細(xì)胞壁出現(xiàn)破損（圖6-D、H、L）。

2.6.1 根直徑（RD）和根皮層（RCT） 表4表明，脅迫第14天、第28天，RD和RCT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。脅迫第14天，RD各處理間差異顯著，50、100 mmol·L^-1處理的RD高于對(duì)照，分別較對(duì)照增加了27.43%、11.90%，但200 mmol·L^-1處理的RD和RCT低于對(duì)照，較對(duì)照降低了20.11%、47.29%。脅迫第28天，50 mmol·L^-1處理的RD顯著高于對(duì)照，達(dá)到最大值786.04 μm，較對(duì)照增加了13.82%，但100、200 mmol·L^-1RD顯著降低，較對(duì)照降低了5.55%、4.51%。RCT在50 mmol·L^-1處理下顯著高于對(duì)照，達(dá)到177.86 μm，較對(duì)照增加了153.04%。脅迫第42天，鹽處理下的RD顯著低于對(duì)照，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值447.62 μm，較對(duì)照降低了34.18%。50 mmol·L^-1處理下的RCT降低到46.02 μm，但100 mmol·L^-1處理下的RCT升高到91.72 μm，與對(duì)照差異顯著。

2.6.2 根維管束（RVBT） 由表4可知，脅迫第14天，RVBT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，在50 mmol·L^-1時(shí)達(dá)到364.64 μm，較對(duì)照顯著增加了16.21%，200 mmol·L^-1處理較對(duì)照顯著降低了11.02%。脅迫第28天，RVBT隨著鹽濃度的增加呈上升趨勢(shì)，但50 mmol·L^-1處理下的RVBT與對(duì)照沒有差異，100、200 mmol·L^-1處理顯著高于對(duì)照，較對(duì)照增加了29.50%、15.03%。脅迫第42天，RVBT隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)，各處理差異顯著，在200 mmol·L^-1處理下RVBT達(dá)到最小值191.59 μm，較對(duì)照降低了57.33%。

2.6.3 根周皮（RPT） 表4表明，脅迫第14天，RPT隨著鹽濃度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，50、100 mmol·L^-1處理與對(duì)照差異顯著，在100 mmol·L^-1處理下達(dá)到最大值72.58 μm，是對(duì)照的2.57倍。脅迫第28天，RPT隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)，鹽處理的RPT與對(duì)照差異顯著，在200 mmol·L^-1處理下達(dá)到最小值21.36 μm，較對(duì)照降低了68.79%。脅迫第42天，RPT隨著鹽濃度的增加呈先下降后增加的趨勢(shì)，鹽處理下的RPT顯著低于對(duì)照，在50 mmol·L^-1處理下的RPT較對(duì)照降低了51.61%。

2.7 綜合分析

2.7.1 相關(guān)性分析 從圖7可以看出，SXT和SCT與RWC呈顯著負(fù)相關(guān)，與MDA、APX、TFC、Pro和SP呈顯著正相關(guān)，莖的解剖結(jié)構(gòu)與RWC、抗活性氧物質(zhì)和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)具有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。TPC與CTR、PT/ST、MVT、MPD、RD呈顯著負(fù)相關(guān)，TPC與葉肉、葉脈、根粗關(guān)系緊密。SPT與SP、VBT、MVT、MPD呈顯著正相關(guān)，SPT與葉脈具有較強(qiáng)的相關(guān)性。說明鹽脅迫下營養(yǎng)器官結(jié)構(gòu)的變化與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗活性氧物質(zhì)相互影響。

2.7.2 解剖結(jié)構(gòu)參數(shù)的主成分分析 由圖8可以看出，分別對(duì)3個(gè)脅迫時(shí)間段的東部黑核桃幼苗葉、莖、根的解剖參數(shù)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明，在不同脅迫時(shí)間對(duì)營養(yǎng)器官的響應(yīng)特征不同。脅迫第14天、28天、42天前兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為63.79%、70.53%、69.06%，但第1主成分組成有明顯差異。脅迫第14天的第1主成分主要是RD、PT/ST、RCT、SPT、CTR，脅迫第28天的第一主成分主要是PT/ST、SCT、RPT、SXT、SPT，脅迫第42天的第一主成分主要是VBT、SPT、SXT、MVT、SPhT。

3 討 論

3.1 鹽脅迫對(duì)葉片生理生化的影響

葉片RWC是反映脅迫條件下植物受害程度的重要指標(biāo)，葉片RWC反映葉片水分狀況^[20]。本研究表明，長期高鹽濃度下大幅度降低了幼苗葉片的RWC，這與郭雁君等^[21]對(duì)砂糖橘葉片的研究結(jié)果相類似。在脅迫后期，高鹽濃度下RWC高于脅迫中期，可能因?yàn)槊{迫后期葉片厚度大于脅迫中期。有研究表明低鹽濃度下葉片厚度的增加有利于防止水分的過分蒸騰^[22]，增強(qiáng)其吸收、儲(chǔ)存大量水分的能力^[23]。鹽脅迫會(huì)損害細(xì)胞膜，導(dǎo)致膜脂過氧化，MDA作為膜脂過氧化反應(yīng)的主要產(chǎn)物之一，其含量的高低在一定程度上反映出細(xì)胞膜損傷程度的大小^[24-25]。本研究表明，脅迫前期幼苗葉片中MDA含量均隨著鹽濃度增加呈上升趨勢(shì)。原因是鹽脅迫造成活性氧代謝失衡，破壞膜結(jié)構(gòu)完整性，導(dǎo)致MDA含量增加^[26]。在伽師瓜的研究中也發(fā)現(xiàn)鹽處理使葉片中積累大量的MDA^[27]。在鹽脅迫中期，高鹽濃度下MDA含量低于鹽脅迫初期，可能與APX酶活性、總酚含量大幅度升高有關(guān)，但由于幼苗抗活性氧系統(tǒng)對(duì)活性氧的清除存在一定限度，導(dǎo)致脅迫后期MDA含量高于脅迫中期。在脅迫后期，高鹽濃度下的MDA含量有所下降，原因可能是幼苗在高鹽濃度下，脅迫時(shí)間超過幼苗耐鹽范圍后植物葉片受害嚴(yán)重并導(dǎo)致MDA分解^[28-29]，這與在海巴戟^[6]、銀杏^[30]中的研究結(jié)果相類似。

鹽脅迫下，植物體內(nèi)的酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)兩類活性氧清除系統(tǒng)對(duì)維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性、保障植物正常生理代謝具有重要意義，酶促反應(yīng)中SOD、APX等酶起重要作用^[24]。本研究表明，SOD活性隨著鹽脅迫程度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，這與對(duì)羅漢松^[31]、葡萄砧木^[32]的研究結(jié)果類似。脅迫初期SOD活性上升的原因是低濃度鹽脅迫下，植物可通過提高保護(hù)酶活性加強(qiáng)耐鹽性^[33]，但在鹽濃度過高或脅迫時(shí)間延長，產(chǎn)生了大量的活性氧，細(xì)胞內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)受到破壞，導(dǎo)致酶活性降低^[34]。本研究表明，脅迫前期APX活性在鹽脅迫下上升幅度較小，脅迫后期鹽脅迫下的APX活性大幅度增強(qiáng)。對(duì)元寶楓的鹽堿脅迫研究表明，在長時(shí)間低鹽脅迫下元寶楓主要通過提高APX活性來清除H2O2，防止膜脂過氧化作用加劇^[35]。

前人研究表明，當(dāng)植物處于非生物脅迫下，會(huì)形成高濃度的酚類物質(zhì)^[36]，植物會(huì)產(chǎn)生次生代謝物來抵消應(yīng)激源，適應(yīng)條件并存活^[37]。在本研究中，脅迫前期，TFC在低鹽環(huán)境下含量降低。李娜娜等^[38]在對(duì)NaCl脅迫下菥蓂的研究中也發(fā)現(xiàn)相似結(jié)果，并認(rèn)為鹽脅迫后葉片中總酚的合成明顯受到抑制。脅迫第28天后，鹽處理下的多酚濃度增加，但在高鹽脅迫下多酚含量增幅減小，可能是嚴(yán)重的脅迫會(huì)將多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)^[39]。在對(duì)葡萄^[40]等的研究中也得出了類似結(jié)果。與酚類化合物類似，鹽脅迫刺激了黃酮的產(chǎn)生。筆者的結(jié)果表明，黃酮含量隨著鹽濃度的增加顯著增加。這與對(duì)青錢柳^[41]、金葉銀杏^[42]、沙棗^[43]等的研究結(jié)果相似。

逆境條件下，植物通過積累Pro、SS、SP作為重要的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來平衡調(diào)節(jié)滲透壓進(jìn)行自我保護(hù)，是植物抗逆性強(qiáng)弱的體現(xiàn)^[24，33]。在本研究中，脅迫前期低鹽處理下Pro含量低于對(duì)照。在脅迫后期，隨著脅迫時(shí)間的延長和脅迫濃度的增加，Pro含量顯著增加，這與對(duì)八棱海棠的研究結(jié)果類似^[44]。這可能是由于在鹽脅迫初期可以通過較低的Pro含量維持細(xì)胞滲透勢(shì)，而隨著鹽濃度增加和脅迫時(shí)間的延長，可通過提高體內(nèi)Pro含量達(dá)到降低細(xì)胞滲透勢(shì)的目的^[45]。Wang等^[46]發(fā)現(xiàn)枸杞在75 mmol·L^-1處理下的Pro生物合成基因下調(diào)，可能是處理溫和而無法觸發(fā)Pro生物合成，因?yàn)榕c合成有機(jī)化合物的代謝成本相比，Na+的積累成本較低^[47]。在本研究中，脅迫前期SP含量在100 mmol·L^-1處理下有大幅度的增加，但200 mmol·L^-1處理下的SP含量有所降低，原因可能是脅迫初期會(huì)合成SP來抵御逆境條件，這與張婭等^[48]對(duì)小麥的研究結(jié)果相類似。在脅迫后期，50 mmol·L^-1處理下SP含量顯著降低，同時(shí)鹽處理下的SP含量低于鹽處理中期，原因可能是蛋白質(zhì)分解，導(dǎo)致SP含量減少，蛋白質(zhì)被分解成各種氨基酸，從而引起Pro含量持續(xù)增加^[49]，另一種可能是鹽脅迫抑制了RNA轉(zhuǎn)錄和翻譯^[30]。SS在逆境中既可作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，同時(shí)還能作為有機(jī)物以供應(yīng)植物正常生長所需^[6]。在本研究中，脅迫中期SS含量低于鹽脅迫初期，可能是因?yàn)榇罅康腟S作為碳源參與了植物的代謝活動(dòng)，修復(fù)鹽脅迫造成的損傷。脅迫后期高鹽濃度下SS含量顯著增加。研究表明，鹽脅迫下小果白刺^[50]、甜櫻桃砧木^[51]、白榆^[52]幼苗中SS含量均逐漸增加。越橘鹽堿脅迫表明，葉片會(huì)通過增加體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和提高抗氧化酶活性來抵御脅迫環(huán)境，提高其對(duì)不同鹽堿環(huán)境的適應(yīng)能力^[53]。這與本研究結(jié)果相類似，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與抗氧化酶活性呈正相關(guān)，其中Pro與抗活性氧物質(zhì)的活性呈顯著正相關(guān)。

3.2 鹽脅迫對(duì)葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響

葉片是植物對(duì)外界環(huán)境變化感受最靈敏的器官，是植物同化功能的發(fā)生地，其解剖結(jié)構(gòu)與植物的環(huán)境有著千絲萬縷的聯(lián)系^[54]。在本研究中低鹽濃度下柵欄組織增厚，柵海比、CTR增大，葉片會(huì)變得更為緊密，能夠更好地鎖住水分，防止鹽脅迫引起生理干旱^[6]。有研究表明葉肉細(xì)胞中柵欄組織縱向伸長可增加葉片對(duì)光能的捕獲機(jī)會(huì)，從而適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境^[22-23]。Boughalleb等^[55]研究發(fā)現(xiàn)NaCl（100～300 mmol·L^-1）豐富了木本苜蓿葉片的解剖學(xué)特征，包括葉片，上表皮、下表皮，柵欄和海綿組織的厚度。但在本研究中，高鹽濃度下柵欄組織厚度、海綿組織、葉片厚度、表皮厚度降低，CTR、柵海比減小，說明可能是高濃度鹽脅迫引起葉片失水所致^[56]。這與羅達(dá)等^[57]在平歐雜種榛中的研究結(jié)果相似。在本研究中，海綿組織、葉片厚度在短時(shí)間內(nèi)增厚，隨著脅迫時(shí)間的延長，低鹽濃度下依舊增厚。Yao等^[22]研究發(fā)現(xiàn)隨著鹽濃度的增加，枸杞葉片厚度逐漸增大，同時(shí)表明柵欄組織比海綿組織對(duì)葉肉的貢獻(xiàn)更大。葉片增厚可以在一定程度上抑制葉片蒸騰作用，增強(qiáng)其吸收、貯存大量水分的能力，降低植物體內(nèi)鹽濃度，進(jìn)而提高植物本身對(duì)鹽脅迫的抗性^[23]。這與盧倩倩^[58]在葡萄中的研究結(jié)果相似。表皮細(xì)胞越厚，越有利于水分的貯藏，耐鹽能力就越強(qiáng)^[59]。本研究中，脅迫初期低鹽濃度下上表皮厚度變化不顯著，高鹽濃度下增厚，但隨著脅迫時(shí)間的延長上表皮厚度呈先增加后降低的趨勢(shì)，這與在大豆中的研究結(jié)果類似^[60]。CTR反映了葉片內(nèi)部海綿組織的發(fā)育程度，在高鹽量土壤中能夠誘導(dǎo)葉片海綿組織的退化^[61]。在本研究中，高鹽濃度下SR顯著增加，而CTR顯著降低。說明NaCl處理造成水分供應(yīng)不足，阻礙葉片的水分代謝，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞分裂受阻，限制了植物葉片的正常生長^[17]。葉脈直徑、葉脈維管束直徑、葉脈凸起度隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢(shì)。Ibrahim等^[62]對(duì)葡萄藤的研究發(fā)現(xiàn)，高鹽度降低了中脈的厚度，比對(duì)照的中脈厚度減少54.01%。此外，筆者在本研究中發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫下葉片的厚角組織以及莖、根的皮層中產(chǎn)生大量晶簇。毛桂蓮等^[63]在對(duì)枸杞的研究中發(fā)現(xiàn)隨著鹽堿脅迫加劇，晶體個(gè)數(shù)呈先增后減的趨勢(shì)，同時(shí)指出在低濃度鹽脅迫下晶體（草酸鈣）數(shù)目的增加，使葉片可以積累大量滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)降低葉片滲透勢(shì)，來維持葉片的保水和吸水能力。筆者在本研究中也發(fā)現(xiàn)莖皮層厚度與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)呈正相關(guān)，與Pro呈顯著正相關(guān)。

3.3 鹽脅迫對(duì)莖解剖結(jié)構(gòu)的影響

莖是植物營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹匾鞴?，在?yīng)對(duì)逆境時(shí)采用多種策略共同作用、彼此協(xié)調(diào)達(dá)到保護(hù)植物的目的^[64]。木質(zhì)部是植物縱向運(yùn)輸水分的復(fù)合組織，其比例上升大大提高了水分運(yùn)輸效率，皮層的增厚能夠強(qiáng)化保水功能^[65]，同時(shí)能夠在植株缺水時(shí)提供支撐功能防止植物萎蔫^[66]。在本研究中，鹽脅迫下，莖木質(zhì)部、皮層厚度增厚，顯著提高植株莖的儲(chǔ)水、水分運(yùn)輸?shù)哪芰?，保證在生理性干旱缺水時(shí)植株的正常生長發(fā)育^[67]。莖韌皮部厚度在脅迫前中期增厚，在脅迫后期100、200 mmol·L^-1處理下厚度降低。有研究發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下棉花^[68]、甜菜^[69]的韌皮部厚度顯著減小。莖周皮外層主要為不透水不透氣的木栓質(zhì)組成，周皮可減少莖表面水分的散失，具有保水作用，是對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)^[67]。在本研究中，低鹽濃度下周皮厚度增厚，高鹽濃度下周皮厚度減小。在對(duì)脹果甘草的研究發(fā)現(xiàn)，高鹽度會(huì)促進(jìn)耐鹽性強(qiáng)的脹果甘草的莖周皮提前發(fā)育，會(huì)抑制耐鹽性較弱的光果甘草莖周皮的形成^[70]。

3.4 鹽脅迫對(duì)根解剖結(jié)構(gòu)的影響

根系能感知周圍環(huán)境變化，并與植物的地上部分相互作用、共同協(xié)調(diào)，使其能夠在逆境中正常生長發(fā)育。面對(duì)鹽堿脅迫時(shí)，根系是最先感知并作出適應(yīng)性調(diào)整的器官^[71]。在本研究中，根直徑、根維管束直徑在脅迫前中期呈先增加后降低的趨勢(shì)，在脅迫后期呈下降趨勢(shì)。在對(duì)苜蓿的研究中發(fā)現(xiàn)隨著鹽濃度加大，根系直徑顯著加粗，從而增強(qiáng)根的吸收作用^[72]。Cipriano等^[73]對(duì)鳳梨的研究表明根橫截面直徑的減小可能是由于細(xì)胞的大小和數(shù)量的減少，Terletskay等^[74]認(rèn)為較小的細(xì)胞可以表明增加水勢(shì)的基本反應(yīng)，這有助于在缺水的情況下更有效地維持膨壓。根對(duì)土壤鹽分濃度變化反應(yīng)敏感，一定濃度的鹽分處理有利于根部的生長發(fā)育，而超過某閾值，則會(huì)表現(xiàn)出抑制作用^[75]。低鹽脅迫主要通過維管組織的加強(qiáng)提高其水分輸導(dǎo)能力，以保證鹽脅迫下植物體內(nèi)細(xì)胞的濕潤環(huán)境以及正常的生長代謝^[6]。根皮層的功能是橫向運(yùn)輸及貯存水和鹽離子，加厚的皮層不僅延長了水和鹽離子的橫向運(yùn)輸至中柱的路徑，提高對(duì)鹽離子過濾和阻隔效果，也使皮層具有更多的貯水細(xì)胞，稀釋截留在細(xì)胞內(nèi)的鹽離子，避免鹽害^[76]。在本研究中，根皮層厚度在低鹽濃度下脅迫前期大幅度增厚，在高鹽濃度下隨著脅迫時(shí)間的延長逐漸增厚。這與陸嘉慧^[70]在3種藥用甘草中的研究結(jié)果類似。周皮厚度增加有利于抵御外界較低滲透勢(shì)造成的體內(nèi)水分外滲，避免根系生理干旱的發(fā)生^[77]，同時(shí)萬長貴等^[78]指出周皮的形成進(jìn)一步加強(qiáng)阻止鹽、堿離子進(jìn)入根部導(dǎo)管。在本研究中，脅迫前期周皮厚度呈先增加后降低的趨勢(shì)，隨著脅迫時(shí)間的延長周皮厚度顯著降低。

4 結(jié) 論

鹽脅迫下幼苗的生理生化和解剖結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果表明，當(dāng)鹽濃度為50 mmol·L^-1時(shí)，東部黑核桃可以通過提高抗氧化物質(zhì)（SOD、APX、TPC、TFC）活性、增加滲透物質(zhì)（Pro、SP、SS）含量，改變植物形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)（柵欄組織、海綿組織、木質(zhì)部、皮層、維管束直徑增厚）等方式適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境；而當(dāng)鹽濃度達(dá)到200 mmol·L^-1時(shí)，東部黑核桃的結(jié)構(gòu)與生理機(jī)能受到損傷，MDA含量大幅度增加，RWC含量顯著降低，PT、ST、RVBT、RD顯著降低，調(diào)節(jié)能力下降，影響其存活率。同時(shí)通過相關(guān)性分析和主成分分析綜合考慮篩選出PT/ST、SPT、SXT、RD作為幼苗耐鹽評(píng)價(jià)的4個(gè)指標(biāo)。

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收稿日期：2023-09-28 接受日期：2023-12-08

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD2200402）

作者簡介：唐佳莉，女，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)楹颂以耘嗌怼-mail：tangjl202205@163.com

*通信作者 Author for correspondence. E-mail：zhangjunpei@caf.ac.cn