干旱胁迫对板栗二年生嫁接苗叶片相对含水量和可溶性糖含量的影响

徐扬，赵健，张雷，刘浦云

（北京市昌平区园林绿化局，北京102200）

干旱胁迫对板栗二年生嫁接苗叶片相对含水量和可溶性糖含量的影响

徐扬，赵健，张雷，刘浦云

（北京市昌平区园林绿化局，北京102200）

采用盆栽控水的方法设置4个干旱胁迫处理梯度，研究其对2年生板栗嫁接苗叶片含水量和可溶性糖含量的影响，为板栗二年生嫁接苗抗旱指标的筛选、选择适宜北京昌平地区种植的板栗品种提供科学依据。结果表明：（1）板栗嫁接苗叶片自然含水量、饱和含水量及相对含水量在重度胁迫时出现显著降低(P＜0.05)，叶片自然含水量、饱和含水量及相对含水量与土壤含水量无显著相关关系；（2）随着胁迫程度的加深，板栗嫁接苗的可溶性糖含量逐渐升高，对照与胁迫之间的可溶性糖含量差异显著(P＜0.05)。

干旱胁迫；叶片含水量；可溶性糖

0 引言

板栗(Castanea mollissima)壳斗科栗树乔木，是北京西北部山区主要经济树种之一。干旱是影响板栗生长的重要因素，研究干旱胁迫的常用的方法主要有以下几种[1-3]：遮雨棚法、盆栽称重法、人工气候室控制法、高渗溶液法等。自由基伤害学说[4]认为在许多逆境条件下能够影响植物体内的活性氧代谢系统的平衡，所以前人[5-9]对板栗活性氧保护酶中的一种或几种进行了比较详尽的研究，发现其活性最终是下降趋势，且SOD、POD、CAT、APX 4种酶具有协同作用，可有效清除植株体内过多的自由基，能够提高苗木适应干旱胁迫的能力；水分胁迫条件下作物叶片叶绿素含量的变化与抗旱性密切相关，是衡量作物耐寒性的重要生理指标之一[10]，马双燕[11]、时忠杰[6]等人的研究发现，随着干旱胁迫程度的增加，叶绿素含量明显降低；张继亮等[12-13]人根据光合指标对不同品种板栗的抗旱性能力进行了排序，筛选出了相对较为抗旱的品种；郑龙等[14]人根据干旱胁迫下板栗电导率值评价了7种板栗抗旱性，分析了干旱胁迫对板栗的伤害程度。目前对干旱胁迫下板栗嫁接苗叶片含水量及可溶性糖的研究较少。笔者对板栗二年生嫁接苗在受到干旱胁迫后的叶片含水量及可溶性糖的变化进行研究，以期为筛选出适宜北京昌平地区种植的抗旱板栗品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于昌平区十三陵林业站内。该地区为半湿润大陆性季风气候。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季寒冷干燥，四季分明。年平均日照时数2684 h，年平均气温11.8℃，年平均降水量550.3 mm。

1.2 试验材料

选择2年生板栗嫁接苗作为试验材料。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计选择苗高、生长状况基本一致的苗木作为试验对象，于2015年4月20日定植于塑料盆中，每个塑料盆中装风干土5 kg，定植1株，浇透水，置于防雨棚下。自5月20日起每2天称重一次，保证土壤含水量为田间持水量的80%左右。8月1日起对盆苗进行水分胁迫试验，采用完全随机区组设计，设置4个处理，即D0（对照，补足达到土壤含水量80%水分后，停水2天）、轻度胁迫D2（补足达到土壤含水量80%水分后，停水4天）、中度胁迫D4（补足达到土壤含水量80%水分后，停水6天）、重度胁迫D6（补足达到土壤含水量80%水分后，停水8天），3次重复，共12盆，胁迫试验在同一天结束，采样在胁迫试验完成当天进行。取各处理植株幼苗的中上同样部位、形态相近的成熟叶片，采下后立即装入自封袋中，并放入冰盒内带回实验室低温保存，完成指标测定。

1.3.2 生理指标的测定方法水分生理指标的测定采用饱和称重法测定叶片自然含水量、饱和含水量、相对含水量[15]；可溶性糖含量的测定采用磺基水杨酸法[16]。

1.3.3 试验仪器电子天平（精度0.01 g）；手持土壤水分速测仪型号TZS-I。

1.3.4 统计分析采用Excel 2003及SPSS19.0进行数据整理。

2 结果与分析

2.1 持续干旱条件下盆中土壤含水量的变化

从图1可以看出，随着干旱时间的延长，盆中土壤体积含水量呈现逐渐下降的趋势，但各处理之间差异不显著(P＞0.05)。随着干旱时间的延长，土壤含水量减少的幅度变小，同时板栗受到干旱胁迫的程度也逐渐加深。

2.2 干旱胁迫对板栗嫁接苗水分生理的影响

在干旱胁迫下植物叶片含水量和相对含水量越高，叶片持水能力越强[17]。随着干旱胁迫程度的加深，板栗嫁接苗叶片含水量、饱和含水量及相对含水量均呈现逐渐下降的趋势（图2～4），且在D6时出现显著降低(P＜0.05)，分别较D0下降了58.18%、29.72%、22.32%。Pearson相关分析显示，板栗嫁接苗叶片自然含水量、饱和含水量及相对含水量与土壤含水量无显著相关关系，说明板栗作为干旱落叶树种，在干旱条件下损失部分叶片，能够保证余留叶片的水分供应，且其抗旱性随着胁迫程度的加深和时间的延续呈现降低趋势。

2.3 持续干旱对板栗嫁接苗叶片中可溶性糖含量的影响

细胞内渗透调节物质中的可溶性糖的积累是反映抗旱性强弱的有效指标之一[18]，因此对板栗可溶性糖含量进行了测定。板栗嫁接苗的可溶性糖含量对干旱胁迫的反应较灵敏，各处理幼苗叶片可溶性糖含量大小顺序为：D0＜D2＜D4＜D6，试验自开始至结束，可溶性糖含量增加了1.63倍。干旱胁迫两天，可溶性糖含量从5.08%上升至7.2%，差异显著(P＜0.05)，随着胁迫时间的延长，D2、D4、D6可溶性糖含量有增加的趋势，但三者之间差异不显著(P＜0.05)，其增加速度变缓，说明有可能是可溶性糖合成受阻（图5）。

图1 持续干旱条件下盆中土壤体积含水量的变化

3 结论与讨论

（1）研究说明随着干旱胁迫程度的增加，板栗嫁接苗叶片水分状况及可溶性糖含量均受到不同程度的影响，再次证实了叶片水分状况及可溶性糖含量与植物抗旱性密切相关，这些指标可以用于板栗嫁接苗抗旱能力强弱的评价。

（2）研究中随着干旱胁迫程度的增加，叶片自然含水量、饱和含水量、相对含水量均呈现下降的趋势，且D6处理下板栗嫁接苗叶片水分条件各指标显著低于其他处理(P＜0.05)，且土壤水分条件的变化与叶片水分状况之间无显著相关关系，说明板栗嫁接苗为干旱落叶树种，干旱条件下部分老叶脱落，一定程度上保证了剩余叶片的水分供应。

（3）叶片中可溶性糖含量对于干旱胁迫的反映较为灵敏，表明板栗嫁接苗通过大量积累可溶性糖做出对干旱环境的适应性调节，以保证板栗嫁接苗正常代谢活动的进行。

（4）研究仅对干旱胁迫后的盆栽幼苗进行了叶片水分状况及可溶性糖进行了研究，下一步应继续研究胁迫解除后的恢复生长。

图2 持续干旱条件下叶片含水量的变化

图3 持续干旱条件下叶片相对含水量的变化

图4 持续干旱条件下叶片饱和含水量的变化

图5 持续干旱条件下可溶性糖含量的变化

[1]周自云,梁宗锁,刘启明,等.干旱胁迫下酸枣生长于耗水特性研究[J].西北林学院学报,2010,25(4):45-48.

[2]曹艳春,刘荣宁,赵振利.干旱胁迫对女贞生理指标的影响[J].河南节物质含量及光合的影响[J].干旱地区农业研究,2003,21(3):114-118.

[12]张继亮,孙海伟,马玉敏,等.土壤干旱条件下板栗品种光合指标的差异性与耐旱力分析[J].河北林果研究,2004,19(4):330-333.

[13]张继亮,孙海伟,马玉敏,等.生长前期干旱对板栗生长结果的影响[J].落叶果树,2000,5:8-9.

[14]郑龙,王陆军,傅松玲,等.不同板栗品种的耐热性和抗旱性比较[J].安徽农业大学学报,2015,42(3):372-374.

[15]张孝仁,徐先英.沙拐枣属种见抗干旱抗风蚀性比较试验研究[J].干旱区资源与环境,1992,6(4):55-62.

[16]张晓申,刘荣宁,范国强,等.四倍体泡桐对干旱胁迫的生理相应研究[J].河南农业大学学报,2013,47(5):544-547.

[17]刘晓娇,梁永凯,吴竹妍,等.14个白三叶草品种抗旱性比较研究[J].江西农业学报,2014,26(4):14-18.

[18]霍仕平,晏庆九,宋光英,等.玉米抗旱鉴定的形态和生理生化指标研究进展[J].干旱地区农业研究,1995,13(3):67-73.

Effect of Drought Stress on Leaf Relative Water Content and Soluble Sugar Content of 2-year-old Grafted Castanea Mollissima

Xu Yang,Zhao Jian,Zhang Lei,Liu Puyun

(Changping District Bureau of Landscape and Forestry,Beijing 102200,China)

Different drought stress treatments were set up to find out the effect of drought stress on leaf water content and soluble sugar content,and provide scientific basis for the screening of suitable drought-resistant index of 2-year-old grafted castanea mollissima and find out the suitable castanea mollissima cultivars in Changping.The results showed that(1)leaf natural water content,saturation water content and relative water content were significantly decreased under severe stress treatment(P＜0.05),and there was no significant correlation between them and soil water content;(2)the content of soluble sugar increased with the increase of drought stress degree,the difference between CK and drought stress treatments was significant(P＜0.05).

Drought Stress;Leaf Water Content;Soluble Sugar

S512.01

A论文编号：cjas16070002

徐扬，女，1981年出生，北京人，硕士研究生，主要从事切花生产相关研究。通信地址：102200北京市昌平区园林绿化局，Tel：010-89702828，Email：my_gongzuo@126.com。

2016-07-01，

2016-11-08。