干旱胁迫对八棱海棠叶片生理指标的影响

李春霞， 曹 慧

(1.延安职业技术学院, 陕西 延安 716000； 2.潍坊学院，山东 潍坊 261061；3.山西农业大学,山西 太谷 030801)

苹果产业已经成为苹果产区农民脱贫致富奔小康的支柱产业,然而栽培苹果的地方多是年降雨量少且无灌溉条件，由于栽培面积每年都在迅速扩大，过去利用当地土生土长的抗旱砧木已经远远不能满足迅速发展的需要。目前生产上，八棱海棠是应用较为普遍的苹果砧木，因此，研究干旱胁迫对八棱海棠影响，为生产提供指导具有重要意义。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料培养

试验在山东潍坊学院日光温室大棚和生物工程重点实验室进行，以八棱海棠(Malus micromalus Rehd.) 1年生实生幼苗为试材，用营养液水培法培养苗木。

1.2 试验处理

当苗长到13～14片真叶时开始干旱处理，选择大小一致的幼苗100株分成两份，每份50株，一份在正常营养液中培养作为对照；另一份移入含有20%PEG-6000的营养液中进行干旱处理，从处理开始起，每天每个处理随机取样，进行生理指标的测定，数值为3次重复的平均值，直到植株完全死亡为止。

1.3 生理指标测定方法

细胞质膜透性测定，采用DDS-11A型导电率仪测定[1]；丙二醛含量测定，采用硫代巴比妥酸法[2]，略加改良；可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮兰- G250法[3]；叶绿素含量的测定采用80%丙酮浸提法[4]； DNA的提取CTAB法，将提取的DNA经纯化风干后，溶解在0.5 mL的TE中，取50μL稀释到2 500 ul后，用UV-2100分光光度计，(用TE为空白)，在260 nm下测定各样品吸光值，利用公式计算其浓度，再计算其DNA含量。DNA浓度(μg·mL-1)=(A260nm×稀释倍数)/(0.02×L)，其中L为比色杯光径(1 cm)。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对相对电导率的影响

从1图可看出，在正常营养液培养条件下，叶片的相对电导率变化幅度较小。经20% PEG6000处理后，叶片的电导率都在不断增大，在胁迫前期上升较慢，后期上升较快，从第5天开始明显增大，比对照增加4.12 %。

2.2 干旱胁迫对MDA的影响

从图2看到，八棱海棠叶片中MDA含量随干旱胁迫时间的延长而呈上升趋势。说明膜质过氧化在前期增加缓慢，到第5天开始急剧增加。

2.3 干旱胁迫对可溶性蛋白质含量的影响

从图3可知，在没有进行干旱胁迫时，叶片中可溶性蛋白质含量的变化都比较平稳，而经过干旱胁迫后表现出“先上升后下降”的趋势，在第4天达到高峰，随后开始下降.

2.4 干旱胁迫对DNA含量的影响

从图4可以看出，随处理时间的延长，DNA总体水平都呈下降趋势，前期下降较慢，后期下降较快。

2.5 干旱胁迫对叶绿素含量的影响

由图5见，随着胁迫时间的延长，总叶绿素含量持续下降，这与大多数干旱胁迫对总叶绿素含量影响的研究结果相同。在前3 d下降缓慢，从第4天开始快速下降。

3 讨论与结论

3.1 干旱胁迫对八棱海棠叶片质膜相对透性和丙二醛的影响

细胞膜最重要的功能是选择透性，通常用相对电导率的大小和丙二醛含量多少来判断逆境对细胞膜的伤害程度和细胞膜的完整性。笔者试验结果：质膜相对电导率和丙二醛含量都不断增加，但在处理前期均增加较慢，后期增加较快。这是因为在前期细胞膜一直保持比较完整的状态，细胞内离子的泄漏相对较少；随着胁迫时间延长，产生大量的自由基，加剧对细胞膜损害程度增加，使细胞膜失去选择通透性，细胞内大量离子外泄，相对电导率增大。说明随着干旱时间的延长，细胞膜由前期的相对完整向后期的破损、死亡转变。

3.2 干旱胁迫对八棱海棠叶片DNA含量的影响

随着胁迫时间的延长，DNA总体水平都呈下降趋势，这可能是由于干旱胁迫条件下，合成DNA的能力下降。

3.3 干旱胁迫对八棱海棠叶片蛋白质的影响

干旱胁迫对植物体可溶性蛋白质的影响，不同的材料和不同干旱处理方法得出的结果不尽相同。笔者试验结果：随干旱胁迫时间的延长，蛋白质表现出“先上升后下降”的趋势。这与康俊梅[5]在苜蓿上、刘红云[6]等在杜仲上的研究结果一致。干旱胁迫前期，可溶性蛋白质增加可能是为了适应干旱胁迫，干旱诱导蛋白合成的量大于原来体内一些蛋白的下降速度。在干旱后期，可溶性蛋白质下降，可能是干旱胁迫的强度超过植物所能忍耐的阈值，大部分细胞进入死亡时期，诱导蛋白质的合成几乎停止，原来体内蛋白质不断被降解，所以含量迅速下降。

3.4 干旱胁迫对八棱海棠叶片叶绿素的影响

叶绿素相对含量既可以反映抗逆性的大小又可以作为最大光能转化效率的表征指标。根据叶绿素相对含量的变化，来判断水分胁迫对叶绿体破坏程度。该试验中，叶绿素总含量在前期下降缓慢，可能是因为在植物中是叶绿体和线粒体共同提供能量还能保证细胞对叶绿素的分解有一定的抑制，随着干旱胁迫的加强，叶绿体膜系统受损严重，膜脂过氧化产生的自由基引起叶绿素含量下降[7]。

从试验结果综合分析得出，干旱胁迫对八棱海棠叶片中的细胞膜、丙二醛、可溶性蛋白质、DNA含量、叶绿素总含量都会受到很大影响，发生一系列的生理变化，在短期内可以忍受干旱，表现较强的抗旱能力，但随着干旱时间的延长，对八棱海棠就会造成严重的伤害，甚至死亡。因此，在生产中，遇到干旱时间过长的地区和年份，及时进行多次适量的灌水，保证苹果树正常的生长发育和丰产丰收。