科尔沁沙地3种平欧杂种榛对干旱胁迫的生理响应研究

艾婷婷

摘要 为了揭示科尔沁沙地栽培的辽榛3号（84-226）、辽榛7号（82-11）和达维（84-254）3个品种平欧杂种榛幼苗对持续干旱胁迫的适应能力，以盆栽一年生幼苗为试验材料，通过在人工干旱气候室内，模拟野外环境、控制土壤含水量的方法，设置土壤含水量在田间正常持水量（CK）、田间持水量的55%（轻度胁迫）、田间持水量的35%（中度胁迫）、田间持水量的25%（重度胁迫）4个处理，研究了水分胁迫对3个品种的平欧杂种榛3项生理指标的影响。结果表明，随着干旱胁迫的加剧，3种平欧杂种榛生理指标变化规律均表现为丙二醛、可溶性糖的含量逐渐增加，相对电导率逐渐升高；运用隶属函数法对3种平欧杂种榛进行抗旱性进行综合评价，抗旱性大小排序为辽榛7号>达维>辽榛3号。

关键词 平欧杂种榛；干旱胁迫；生理响应；抗旱性；科尔沁沙地

中图分类号 S664.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）13-0149-02

植物生长经常受到诸多环境因子的影响，如低温、干旱和盐渍等。干旱则是影响最普遍的因子之一。在干旱胁迫下，植物为抵抗逆境会发生一系列生理生化反应。平欧杂种榛（Corylus heterophylla Fish.×Corylus avellana L.）又称平欧杂交榛，由辽宁省经济林研究所利用我国原产的野生平榛（Corylus heterophylla Fisch.）为母本与引入我国的欧洲榛（C.avellana L.）为父本进行种间远缘杂交选育出的优良品种[1]，是极具开发潜力的经济林树种。2007年从辽宁省经济林研究所引进3个品种的平欧杂种榛，本文对3个品种的平欧杂种榛不同干旱胁迫下其丙二醛、可溶性糖和相对电导率3项生理指标进行分析，为今后在科尔沁沙地的平欧杂种榛建园、造林和抚育管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于科尔沁沙地东南边缘的辽宁省固沙造林研究所林业产业示范基地，地理坐标为东经122°53′～122°22′、北纬42°43′～42°51′，属暖温带半干旱半湿润气候区。主要气候特点是干旱多风，年降水量500 mm左右，年蒸发量约为降水量的3倍。年均气温5.1～6.1 ℃，极端最低气温-34.1 ℃，极端最高气温43.2 ℃，无霜期154 d。年均风速3.0～3.7 m/s。土壤类型主要为风沙土，有機质含量较低。

1.2 试验材料

试验选择辽榛3号（84-226）、辽榛7号（82-11）和达维（84-254）3个平欧杂种榛品种，2015年4月，选择生长健壮、无病虫害、长势一致的一年生苗装入30 cm×30 cm的营养杯中（1株/盆），每种苗木50盆。

1.3 试验方法

7月末，随机抽取每种苗木各30盆搬入固沙造林研究所人工干旱气候室内，模拟野外环境，当土壤含水量在田间正常持水量（CK）、田间持水量的55%（轻度胁迫）、田间持水量的35%（中度胁迫）、田间持水量的25%（重度胁迫）时测试。

1.4 测定方法及数据处理

丙二醛含量通过硫代巴比妥酸法测定，可溶性糖含量通过蒽酮法测定，相对电导率通过电导率仪测定[2]。调查数据用Excel 2010软件进行处理，其中方差分析及多重比较由SPSS 22.0 完成，抗旱性用隶属函数值法进行评价[3]。

2 结果与分析

2.1 不同程度干旱胁迫对平欧杂种榛生理特性的影响

植物在干旱胁迫条件下细胞中活性氧逐渐得到积累，最终发生膜脂过氧化和膜脂脱氧化反应，导致过氧化产物丙二醛的产生和积累[4]。3种平欧杂种榛在不同干旱胁迫下丙二醛的变化如表1所示。可以看出，随着干旱胁迫的增加，辽榛3号、辽榛7号和达维的丙二醛含量呈递增趋势；在中度干旱和重度干旱胁迫下，3种平欧杂种榛的丙二醛值含量均与CK差异显著，说明轻度干旱胁迫对3种平欧杂种榛膜系统的伤害较轻，随着胁迫程度加剧，平欧杂种榛叶片膜系统受伤害程度逐渐增加，在重度干旱胁迫下辽榛3号的丙二醛含量比CK上升了89.85%，达维和辽榛7号分别比CK上升了77.37%和60.29%。说明干旱胁迫对3种平欧杂种榛膜系统的伤害程度不同，辽榛7号增幅较小说明细胞膜受到的伤害较轻，辽榛3号增幅相对较大，说明细胞膜受到伤害较大。

从表2可以看出，3个品种平欧杂种榛叶片中的可溶性糖含量均随着干旱胁迫程度的增加而增大，且与CK差异显著（P<0.05），重度胁迫下达到最大值。在胁迫初期，增加缓慢，在中度胁迫时增加幅度开始加大。在重度胁迫下，达维增幅最大，比CK上升了522.43%，辽榛7号和辽榛3号分别比CK上升了415.77%和185.61%。这说明三者相比，在重度干旱胁迫下对达维的影响最大，对辽榛7号的影响次之，对辽榛3号的影响最小。

相对电导率是细胞膜透性的反映，可以直接反映出细胞被伤害的程度。由表3可知，3种平欧杂种榛的细胞膜透性随着胁迫程度的加剧呈逐渐增大趋势。在胁迫初期，增速相对缓慢，说明此时3种平欧杂种榛叶片细胞膜受伤害的程度均较轻；随着胁迫程度的加剧，叶片受伤害的程度逐渐加大，在重度胁迫下达到最大值，其中辽榛3号在重度干旱胁迫时相对电导率较CK上升了78.57%，达维和辽榛7号分别比CK上升了141.73%和112.85%，以上结果说明3个品种的平欧杂种榛在不同的水分胁迫下，电导率逐渐升高，重度胁迫下达到最大值。辽榛3号的细胞膜受伤害程度较小，达维细胞受到的损害程度最重。

2.2 3种平欧杂种榛抗旱性评价

植物的抗旱性是一个复杂的综合性状，它受多种因素影响，而各因素间又存在微妙的关系，其重要性也不甚相同。对树木抗旱性的评价，当涉及到多种树木、多个指标的情况时，因各指标所表达的树木抗旱性顺序往往不一致，利用一般的简单方法很难得出确切结果[5]。本文采用模糊数学的隶属函数法，通过各指标隶属值的平均值对3种平欧杂种榛的抗旱性进行综合分析（表4），得出抗旱性的强弱顺序为辽榛7号>达维>辽榛3号。

3 结论

在干旱胁迫下，植物丙二醛含量增幅越小，抗旱性越强；反之，丙二醛含量增幅越大，抗旱性越弱。随着干旱胁迫程度的加剧，3种平欧杂种榛的丙二醛含量均表现为在轻度胁迫下增幅较小，从中度胁迫开始增幅逐渐增大，在重度胁迫时达到最大值[6-7]。3种平欧杂种榛的可溶性糖从轻度胁迫开始就与田间正常持水量（对照）呈现出显著差异（P<0.05），随着干旱胁迫程度的加剧，增幅逐渐递增，在重度胁迫时达最大值。3种平欧杂种榛的相对电导率随着干旱胁迫程度的加剧逐渐升高，在重度胁迫时达到最大值[8-10]。

随着干旱胁迫程度的加劇，3种平欧杂种榛的丙二醛、可溶性糖含量逐渐增加，相对电导率逐渐升高。运用隶属函数法对3种平欧杂种榛进行抗旱性进行综合评价，分析得出的抗旱性强弱依次为辽榛7号>达维>辽榛3号。

4 参考文献

[1] 梁维坚，王贵禧.大果榛子栽培实用技术[M].北京：中国林业出版社，2015.

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