楸树砧木嫁接苗渗透调节物质的变化研究

段玉芳



楸树砧木嫁接苗渗透调节物质的变化研究

段玉芳

（卫辉市后河镇林站，河南 453100）

通过对豫楸1号4种砧木嫁接苗在盐渍胁迫下渗透调节物质变化的研究，结果表明：楸树4种砧木嫁接苗的渗透调节物质（Pro、可溶性蛋白、可溶性糖）的变化随着盐胁迫进行其变化趋势基本相同，即随着盐胁迫的进行呈现出持续减少的变化趋势，只是变化幅度有差异。相同苗木的渗透调节物质基本随盐浓度增加而降低。

豫楸1号；嫁接苗；渗透调节物质

楸树（Meyer）属紫葳科，梓树属，是我国珍贵优质用材树种和著名园林观赏树种。目前主要通过梓树作为砧木进行嫁接繁殖和推广应用，但梓砧在实际生产中出现大头小脚现象，并且极易感染根瘤线虫，防治相当困难，困难立地条件下（盐碱）选择何种砧木进行嫁接，国内尚未进行研究，这些弊端严重影响了豫楸1号的推广速度[1]。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验在河南省林业科学研究院郑州试验林场遮雨棚内进行。砧木材料为豫楸１号（）：扦插苗，洛宁县林业局苗圃提供；梓树（）和灰楸（）：种子苗，由栾川县秋扒乡提供；金丝楸（）：种子苗，由河南省林科院郑州试验林场繁育。4种砧木均为1年生，地径粗度0.8～1.0 cm，根系健康，无病虫害。2005年12月20日将苗木定植到盆中。盆上口直径40 cm，下底直径28 cm，盆高20 cm，每盆定植苗１株，定干高度20 cm。盆内营养土配方：腐熟鸡粪︰壤土︰细沙=1︰1︰1混合而成，每盆（盆+土）重15 kg。2006年3月15日用豫楸1号1年生萌条饱满芽进行带木质部芽接，整个嫁接由同一个技术人员完成，嫁接高度15~18 cm之间。

1.2 试验处理

选择高度、粗度一致的楸树4个砧木嫁接苗，按照随机区组试验设计，6盆小区，3次重复。盐浓度分别为1 g/L、2 g/L、3 g/L和4 g/L。每种砧木嫁接的楸树设对照12盆。于2006年7月13日开始盐处理。盐试验在自然条件下进行，每隔4天浇1次盐水，每次每盆2 L。从第1天开始，每10天测定1次，第50天结束。对照正常浇水。

每次对各处理按不同方向采取中上部成熟叶8~10片。去除叶柄后取样袋封存编号，置入冰桶中带回实验室，立即剪碎，混合均匀后置入2℃冰箱中备用。

1.3 测定指标及方法

脯氨酸（pro）测定采用磺基水杨酸浸提法[2]；可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G－250染色法[3]；可溶性糖参照蒽酮比色法[2]。

以上生理指标的测定均在河南省林木种质资源保护与良种选育重点实验室完成，重复3次。

1.4 数据分析

利用EXCEL绘图，用SPSS统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫下楸树4种砧木嫁接苗pro含量的变化

盐胁迫下楸树4种砧木嫁接苗脯氨酸含量的变化见表1。与对照相比，IV号在各个生长阶段脯氨酸的含量都下降，且胁迫时间越长脯氨酸下降的越大，脯氨酸在IV号抗盐胁迫中可能不作为相容溶质起作用。而I号叶片中脯氨酸的含量与IV号趋势相反，在各个生长阶段随盐处理浓度的增大脯氨酸的含量增加，且盐胁迫时间越长各处理间的差别越大，这说明脯氨酸对I号起着重要的渗透调节作用，盐分胁迫下，由于蛋白质合成受阻而蛋白质分解加强，结果导致植物体内氨基酸增加，尤其是脯氨酸含量的大量增加。盐胁迫下脯氨酸的积累及其作用因树种变化而变化。III号在第20天测定时，与起始值相比，随着盐处理浓度的增大脯氨酸的含量而减小，此后测定时呈现相反的趋势，这说明同一树种盐胁迫下脯氨酸的积累及其作用因生长阶段变化而变化。

表1 盐胁迫下楸树4种砧木嫁接苗pro含量的变化

不同树种以不同的方式来适应盐渍环境，即使是同一树种不同生长阶段也不同，脯氨酸含量的积累也是如此，因此就某一树种某一生长阶段来讨论盐胁迫脯氨酸的含量的变化是有失偏驳的。植物在逆境胁迫下，体内的生理生化活动受到干扰，与此同时，植物本身也通过改变代谢来作出反应，脯氨酸的积累正是这样一种响应，既可能是植物的适应性，又可能是细胞结构和功能受损的表现。如果植物以积累脯氨酸来适应盐胁迫，那么脯氨酸的增加是适应盐渍环境的表现；如果脯氨酸的累积是细胞结构和功能受损的表现，那么脯氨酸量的减少是植物适应盐渍环境的表现，陈坚等认为萍体盐胁迫下，脯氨酸含量随着盐浓度升高而迅速积累，累积速度越快的萍种，对盐胁迫的耐受性越差。因此，脯氨酸与盐胁迫之间的关系迄今仍有争议，目前只能将其作为一种辅助指标慎重使用。

在整个盐处理期间，I号、III号pro含量平均值较II号、IV号大，IV号pro含量减少最多， II号的增幅仅次于IV号。方差分析表明III号与IV号pro含量差异达到显著水平。因此，从楸树4种砧木嫁接苗叶片中的pro含量变化情况来看，I号抵抗盐胁迫能力最强，IV号最差。

2.2 盐胁迫下砧木嫁接苗可溶性蛋白含量的变化

由表2可知，盐胁迫下IV号可溶性蛋白含量基本上是随着盐处理的增大而下降，可能是蛋白质的合成受阻。盐处理10天在4 g/L浓度下可溶性蛋白的含量上升较快，甚至比对照还大，可能是形成少量的盐蛋白，也可能是细胞膜系统受损，膜蛋白转变为可溶性蛋白。值得注意的是盐处理20天和30天时在4 g/L高盐处理浓度下均没发现可溶性蛋白骤升的现象，这一点有待进一步研究。盐处理10天时，与对照相比，在2 g/L浓度I号叶片可溶性蛋白下降，大于2 g/L盐分浓度时，可溶性蛋白含量随处理浓度的增大而上升。盐处理20天时也呈相同的趋势。盐处理30天时可溶性蛋白在4 g/L浓度时才略有上升，同时发现脯氨酸含量与可溶性蛋白含量变化趋势相反，原因可能是盐胁迫条件下可溶性蛋白质分解加速，分解成各种氨基酸，包括脯氨酸，使得脯氨酸含量升高，以降低叶片的渗透势，促进植物对水分的吸收，减轻盐害程度。

表2 盐胁迫下楸树4种砧木嫁接苗可溶性蛋白含量的变化

从盐胁迫全程平均值来看，III号可溶性蛋白含量最高，其后依次为I号、II号和IV号。与起始值相比，III号可溶性蛋白提高幅度最大，其余3种砧木嫁接苗的可溶性蛋白增幅大小依次为：I号>II号>IV号，与对照比较，4种砧木嫁接苗叶片中的可溶性蛋白增幅从大到小排列顺序为：III号、I号、II号、IV号。方差分析表明，对照苗木的可溶性蛋白含量与盐胁迫的苗木间差异较显著，而不同砧木嫁接苗间的可溶性蛋白没有差异。盐胁迫期间的I号嫁接苗可溶性蛋白含量无论与起始值比较还是与对照比较，其提高幅度均为最大，因此，从可溶性蛋白含量来说可以认为I号对盐胁迫的抵御能力最强。

2.3 盐胁迫下楸树砧木嫁接苗可溶性糖含量变化

由表3可知，I号在不同的盐胁迫阶段可溶性糖含量均随盐处理浓度的增大而上升，说明可溶性糖是I号重要的渗透调节剂。II号、IV号在盐胁迫10天、20天时，可溶性糖的含量基本上随盐处理浓度的增大而下降，盐处理30天后3树种可溶性糖均随着处理浓度的增大而上升。盐胁迫下，可溶性物质的增加是盐胁迫信号在组胞代谢中的反映。3种嫁接苗长时间盐胁迫下可溶性糖却随盐处理浓度的增大而上升，有可能是长期盐胁迫对3树种伤害所致。III号在小于2 g/L盐处理浓度时，可溶性糖含量均随盐处理浓度的增大而下降，在3 g/L高盐分胁迫时又都有所上升。从4种砧木嫁接苗叶片中的可溶性糖含量平均值来看，I号可溶性糖含量最高，II、IV号其次， II号大于IV号。方差分析表明盐胁迫的4种砧木嫁接苗叶片中可溶性糖含量与对照之间有显著差异，F0.05值为6.32。因此，从楸树叶片中的可溶性糖含量变化来判断4种砧木嫁接苗抗盐性顺序为：I号>III号>II号>IV号。

3 小结

楸树4种砧木嫁接苗的渗透调节物质（Pro、可溶性蛋白、可溶性糖）的变化随着盐胁迫进行其变化趋势基本相同，即随着盐胁迫的进行呈现出持续减少的变化趋势，只是变化幅度有差异，也就是说楸树4种砧木嫁接苗对盐胁迫反应敏感程度存在差异，反映出苗木抗盐能力。

同一种苗木的上述指标基本随盐浓度增加而减少，1 g/L盐胁迫对4种楸树砧木嫁接苗几乎没有影响。

表3 楸树4种砧木嫁接苗可溶性糖含量的变化

2 g/L的盐对I号和III号楸树砧木影响不大，但对II号、IV号已经产生一定的影响，说明I号和III号砧木能够抵御2 g/L盐浓度的胁迫，II号、IV对1 g/L盐具有抵抗力，同时进一步说明2种砧木抗盐性较强。3 g/L、4 g/L盐浓度对4种苗木影响均很大，致使以上指标急剧下降。不同苗木渗透调节物质的变化在同一浓度盐胁迫下降幅大小顺序相同，即I号、III号、II号、IV号，因此从这几种指标变化判断，4砧木嫁接苗抗盐能力为，I号>III号>II号>IV号。

[1] 王新建，张秋娟，祝亚军，等. 楸树新品种及速生丰产技术研究的现状与展望[J]. 河南林业科技，2004，24（1）：30-31.

[2] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

[3] BRADFORD M M.A rapid and sensitive method for the quenofation of microgram quantities of Protein utilizing the principle of Protein-dye binding[M].Anal Biochem,1976.

2010-04-15

S792.25

A

1003-2630（2010）02-0010-03

（责任编辑：王文彬）