赤峰36号杨幼苗对水分协迫的生理响应

冯子娟

(喀喇沁左翼蒙古族自治县林业局，辽宁 朝阳 122300)

近年来，国内外学者对林木抗旱性的研究较多，但对杨树幼苗水分胁迫下的生理响应尚少见报道。作者以赤峰36号杨(PopulussimoniiGarr.)1 a生幼苗为研究对象, 采用渗透胁迫处理的方法, 研究杨树幼苗体内生理指标对不同渗透胁迫强度的响应, 旨在为水分胁迫下林木抗旱机理的进一步阐明、林木抗旱能力评估及抗旱良种选育提供基础数据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料及处理

5月中旬，在辽宁省朝阳县林业苗圃，选取生长一致、健壮的赤峰36号杨1 a生幼苗。

将苗木置于1/ 2Hoagland营养液中过渡2 d。选用PEG 6000 ( 聚乙二醇) 作为渗透剂, 设置 10%、15%、20%3个体积分数( V / V ) 对苗木进行根际渗透胁迫处理( 相当于ψw=-0.3 M Pa、-0.5 M Pa、 -0.9M Pa )，分别记为 A1、A2、A3( PEG分别溶解在1/ 2Hoagland营养液中)，以不加渗透剂为对照, 每个处理与对照均3次重复, 处理72 h。试验期间温度为25℃, 相对湿度为70%左右。

1. 2 胁迫处理各指标的测定

水势测定采用压力室法； POD(过氧化物酶)测定采用木酚法；MDA(丙二醛)测定采用膜脂过氧化法；细胞质膜相对透性测定采用电导仪法。

2 结果与分析

2.1 苗木水势

根据不同水分强度胁迫下幼苗水势的测定数据作图，结果见图1a。

从图1a中可以看出，在不同强度的渗透胁迫下, 杨树幼苗叶片水势均呈现不同程度的下降， 并且都较对照水势低。说明在一定的水分胁迫范围内, 杨树幼苗水势的响应表现出一致性。高胁迫(A3)下降幅度稍大，在胁迫的第3天其水势较对照下降 2.82倍, 说明 A3条件已对杨树幼苗造成了严重的水分胁迫。

2.2 叶片 POD 活性

根据不同水分强度胁迫下POD 活性的测定数据作图，结果见图1b。

从图1b中可以看出，胁迫强度和时间不同，各处理的 POD 活性变化不同。胁迫第1天各处理的 POD活性均高于对照；胁迫第2天各处理均达到最大值，其中A3处理的POD活性为各处理的最高值；随着时间的延长出现下降趋势，至第3天，低强度胁迫(A1)处理的POD活性已接近对照。从图1b中还可以看出, 胁迫强度越大，POD 峰值越大；胁迫强度越低, POD活性峰值越小。

2.3 叶片 MDA 含量

根据不同水分强度胁迫下MDA 含量的测定数据作图，结果见图1c。

MDA 是脂质过氧化的主要产物之一, 其含量可以表示脂质过氧化的程度。从图1c中可以看出, 在胁迫的第1天，A3处理的 MDA 含量明显高于其他处理, 第3天上升到最高值。而A1和A2处理的MDA含量在第2天达到最大值，且随着胁迫时间的延长呈下降趋势，即在低或中等强度胁迫下MDA含量呈先增加后减少的状态。

2.4 叶片细胞质膜相对透性

根据不同水分强度胁迫下细胞质膜相对透性的测定数据作图，结果见图1d。

从图1d中可以看出，随着胁迫强度和时间的延长, 除了A1处理的质膜相对透性略高于对照外, A2和A3处理均显著高于对照，且呈上升趋势，至第3天达到最大值。由此可见，中等强度的胁迫就能使杨树幼苗处于伤害状态，胁迫强度越大伤害越大。

图1 杨树幼苗对不同水分强度胁迫的生理响应

3 结论与讨论

以赤峰36号杨1 a生幼苗为材料,采用渗透胁迫处理的方法，研究杨树幼苗各生理指标对水分不同强度胁迫的响应，结果表明：在3种水分强度胁迫下，杨树幼苗各生理指标响应不同，当PEG 体积分数为10%时，苗木水势和POD活性与对照相比较，变化比较明显，但MDA含量和质膜相对透性变化不显著，说明杨树幼苗对水分胁迫的反应存在一个内在的调节机制，当水分协迫在一定范围时，可以通过自我生理机能调节适应水分协迫；当PEG 质量分数为 15 %时，虽然MDA含量与对照相比较变化不显著，但苗木水势、POD活性和质膜相对透性却发生了显著变化，尤其是质膜相对透性变化更为明显，说明水分协迫已经对细胞造成了伤害；当PEG 质量分数达到20%时，4种生理指标与对照相比较均出现显著变化，说明水分胁迫对幼苗造成了严重伤害。

喀喇沁左翼蒙古族自治县位于辽西地区，属半干旱地带，降水偏少，土壤含水量低，多为沙土，春秋多大风天气，生态环境相对脆弱。因此，在该地培育杨树苗木，除采取土壤改良措施外，要特别注意土壤水分管理，经常保持湿润，土壤相对含水量以60%为宜，若低于50%则会影响苗木生长。

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