干旱胁迫下3种引进灌木树种的抗旱生理

王志涛

（青海省农林科学院林科所，青海 西 宁 8 10016）

水分是植物生长的必要条件，土壤水分是影响植物体内水分状况的重要因素。在干旱半干旱地区，植物的水分胁迫现象普遍存在，多方面影响着植物的生长和代谢。因而了解植物在水分胁迫条件下的反应，对于干旱半干旱地区造林具有重要的意义[1]。

西北地区树种的引进筛选，抗旱性是至关重要的决定因素，通过对引进的3种灌木树种进行抗旱生理试验，探讨其对干旱的抗性强弱，为进一步的推广提供技术支持和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试苗木种子采自于1998年从北美引入青海西宁的3种具有较高观赏性和一定经济价值的灌木树种-香茶藨子（Ribes odoratumWendl.）、新疆忍冬（Lonicera tataricaLinn.）和美国稠李（Prunus virginianaL.）。种苗为2a生健壮实生苗。

1.2 试验方法

将种苗于4月初未萌动前移栽于口径25cm，深18cm的泥制瓦盆中，盆内基质为耕作土，放置于室外进行常规管理。试验采用连续干旱法进行抗旱性测定，待测试植株长出10片叶子之后进行干旱处理，试验设对照进行常规管理，供试植株停止浇水，当供试植株50%以上叶片表现出萎焉枯黄时再次浇水，并在浇水后第3天调查各供试植株的恢复情况，测定各干旱指标。每个品种每一处理均3次重复，干旱胁迫前一次性浇透水。采样时间为上午7：30～8：30，在每一品种的重复试验的3个花盆中选取均匀一致、外观大小形态相似的功能叶，取样后用湿纱布包裹迅速带回实验室。从停水当日和以后每隔4d同时取对照组和处理组叶片测定丙二醛（MDA）含量、叶绿素含量、可溶性糖含量，连续干旱胁迫时间为20d[2]。

1.3 数据分析

试验数据均采用SPSS11.5、Excel统计分析软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫处理下丙二醛含量的变化

植物在干旱胁迫下遭受伤害与活性氧积累诱发的膜脂过氧化作用密切相关，膜脂过氧化的产物有二烯轭合物、脂质过氧化物、丙二醛、乙烷等。其中丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一，因此可通过测定丙二醛含量了解膜脂过氧化的程度，以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性[3]。

表1 相同干旱胁迫处理下不同树种间丙二醛含量增长的百分率的变化

表2 干旱胁迫处理下不同树种间丙二醛含量方差分析

由表1可以看出，随着干旱胁迫天数的增加，植物体内丙二醛含量均呈上升趋势，不同树种体内丙二醛含量上升百分率不同，说明干旱胁迫条件下，发生了膜脂过氧化作用，导致丙二醛含量明显增加；不同干旱胁迫下处理同一树种丙二醛含量增长的百分率变化均表现出差异显著。由表2干旱胁迫处理下不同树种间方差分析可以看出，各个树种之间丙二醛含量增长的百分率与其它树种差异达到极显著水平，丙二醛差值越大，说明样品做干旱胁迫处理前后的膜脂过氧化程度越大，其抗逆能力越差。因此抗旱能力大小依次为：美国稠李>香茶藨子>新疆忍冬。

2.2 干旱胁迫处理下叶绿素含量的变化

叶绿素主要包括叶绿素a和叶绿素b，它们是光合作用中最重要和最有效的色素，其含量的高低在一定程度上反映了植物同化物质的能力，从而影响植物的生长发育。林木抗旱研究中常常把叶绿素含量作为评价指标之一，随着干旱胁迫程度的加剧，树种通过提高叶绿素含量保证对光能的充分利用，增强对逆境的抵抗能力，这种生理反应是树种抗旱能力的表现。在干旱胁迫下，叶绿素a和叶绿素b都表现出了较强的稳定性，这是耐旱植物的生理特点之一。在干旱胁迫过程中，树种叶片叶绿素含量随着土壤水分的降低呈下降趋势[4]。

表3 相同干旱胁迫处理下不同树种叶绿素含量减少的百分率的变化

表4 干旱胁迫处理下不同树种间方差分析

随着干旱胁迫天数的增加，植物体内叶绿素含量均呈下降趋势，不同树种体内叶绿素含量降低百分率不同，说明干旱胁迫条件下，叶绿素受到一定程度的破坏，叶绿素含量明显降低；由表3可以看出不同干旱胁迫条件下树种体内叶绿素含量降低的百分率变化明显。由表4不同干旱胁迫处理下不同树种间方差分析可以看出，3种树种叶绿素含量减少的百分率之间差异显著，香茶藨子减少量最小，其抗旱性能较高，因此，抗旱能力大小为香茶藨子>新疆忍冬>美国稠李。

2.3 干旱胁迫处理下可溶性糖含量的变化

可溶性糖含量在植物渗透调节中起着重要的作用，可溶性糖含量的积累可调节组织的渗透势，可以增加细胞液的浓度，降低冰点，对原生质具有重要的保护作用，进而提高植物的抗性[5]。

表5 相同抗旱天数下不同树种可溶性糖含量增加的百分率的变化

表6 不同抗旱天数下不同树种可溶性糖含量增加的百分率的变化方差分析

随着干旱胁迫天数的增加，植物体内可溶性糖含量均呈上升趋势，不同树种体内可溶性糖含量增加百分率不同（表5），说明干旱胁迫条件下，可溶性糖在植物体内有不同程度的积累；从表6方差分析表可以看出，香茶藨子植物体内可溶性糖最高，在p<0.05和p<0.01水平上与其它树种差异显著，因此抗旱性大小依次为香茶藨子>美国稠李>新疆忍冬。

3 结论

从抗旱性分析可以看出，不同生理指标反映出树种抗旱性能不同，综合这3种抗旱生理指标，3种引进灌木树种抗旱性大小由高到低的顺序为：香茶藨子、美国稠李、新疆忍冬。

通过对这3个树种进行实际的造林抗旱性观测，与以上结论比较吻合，说明在人工条件下模拟干旱对树种的一些形态和生理指标进行抗旱性鉴定具有重要的实际应用价值。

植物的抗旱性是受许多形态、解剖和生理生化特性控制的复合遗传性状[7，8]。植物通过多种途径来抵御或忍耐干旱胁迫的影响。单一的抗旱性评价指标，难以反映出植物对干旱适应的综合能力。只有应用多种参数进行综合评价才能较好地反映植物的抗旱特性[9]。

［1］陈静，秦景，贺康宁，等.水分胁迫对银水牛果生长及光合气体交换参数的影响［J］.西北植物学报．2009，29（8）：1649-1655.

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［5］刘学义.大豆植物抗旱性评定方法的研究［J］.中国油料，1986，（4）：47-51.

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