23种地栽山茶抗寒耐盐性综合评价

汤雪燕，葛金涛，邵小斌，朱朋波，孙明伟，赵统利，葛徐芳，华小平，王江英*

(1.连云港市农业科学院，江苏 连云港 222000；2.东海县花卉研究推广站，江苏 连云港 222300)

连云港市地处江苏省东北部，为暖温带与亚热带过渡地带，四季分明，光照充足，雨量适中，但是土壤盐碱化严重，pH约为7.8。常年平均气温14 ℃，1月平均气温为-0.4 ℃，极端低温为-19.5 ℃。

山茶(Camelliajaponica)属于山茶科山茶属木本植物，是春节主要盆栽花木，其树形优美，花期较长[1]，花型种类多，花色丰富而艳丽，其叶色四季常绿，观赏价值也颇高[2]。山茶喜温暖湿润环境，喜肥沃微酸性砂壤土，大部分种质资源分布于华南及长江流域，绝大多数品种在长江以北及盐碱地区需盆栽培育[3]。因此，选育抗寒耐盐潜力较强的山茶品种，有利于在长江以北及盐碱地区推广种植，丰富当地绿化树种。

本研究以92种山茶为参试材料进行田间筛选，自然环境下生长4年后，筛选出生长状态良好的山茶品种，以山茶属抗性较强的茶梅和油茶为参照，进行生理指标测定和综合评价，筛选出抗寒耐盐性较好的品种，为山茶适应性栽培育种及开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2017年4月从浙江金华引进92个山茶品种的一年生实生苗，将其种植于江苏省连云港市东辛农场连云港市农业科学院实验基地(119°03′E，34°05′W)，以茶梅和油茶为对照品种。

1.2 方法

1.2.1 田间筛选

选择生长状态相似、苗龄一致的本地油茶和茶梅进行套种，历经4年自然环境种植，冬季不加温，夏季用单层75%的遮阳网进行遮阳。一年生实生苗每15 d浇水1次，后期雨水自然灌溉，并进行田间抗寒耐盐性筛选。

1.2.2 植物生理指标测定

采集筛选获得的山茶品种、茶梅和油茶的第4真叶用液氮速冻，于-80 ℃超低温冰箱保存备用，进行生理指标测定。采用丙酮乙醇提取法测定叶绿素含量[4]，采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量[4]，采用氮蓝四唑(NBT)光还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性[4]。各指标均生物学重复3次。

1.3 数据处理

应用模糊数学隶属分析法计算3项生理指标的综合隶属值[5]，利用SPSS 19.0软件对油茶、茶梅和筛选获得的山茶田间生理指标进行聚类分析及抗寒耐盐潜力划分。

2 结果与分析

2.1 抗寒耐盐性的田间筛选

基于秋冬季节及倒春寒的低温胁迫，以及自然环境下的土壤盐碱化的胁迫，田间地栽4年后，于2021年5月进行田间抗寒耐盐性调查。统计表明，92个供试山茶品种中，69个山茶品种受胁迫严重，其中52种死亡，17种枝条断裂，叶片枯黄残缺，因受害严重，故不参与后续生理指标测定及综合评价，剩余的23种山茶枝繁叶茂，生长状态良好(图1)，地理分布见表1。

表1 23个山茶品种与茶梅、油茶的地理分布

2.2 低温盐碱胁迫下生理指标的变化

2.2.1 叶绿素含量

叶绿素是植物进行光合作用的关键因素，其含量直接影响光合作用的强弱。在低温、盐碱等逆境条件下，叶绿素含量都会降低，故叶绿素含量是评价植物抗逆性的重要生理指标之一。

图2显示，在4年的自然环境下，23种山茶的叶绿素含量有明显变化。其中，十月韵事(S15)的叶绿素含量最低，红露珍(S24)的叶绿素含量最高，23种山茶的叶绿素含量平均值为0.453 mg·g-1，而茶梅(CK1)和油茶(CK2)分别为0.431和0.436 mg·g-1，表明在低温盐碱胁迫下，筛选获得的23种山茶的叶绿素平均值含量高于茶梅和油茶。

2.2.2 MDA含量

MDA是膜脂过氧化的产物之一，有较强的细胞毒性，能够引起膜功能紊乱，MDA积累量与植物抗逆能力呈反比[6]。在低温盐碱胁迫后，23种山茶的MDA含量有明显变化，平均为18.480 mol·g-1，茶梅(CK1)和油茶(CK2)分别为23.682和12.858 mol·g-1，表明低温盐碱造成山茶、茶梅和油茶叶片不同程度的膜脂过氧化。图2显示，东方亮(S13)和十月韵事(S15)的MDA高于茶梅(CK1)，十八学士(S5)、粉霞(S11)、耐冬(S14)、苍梧幻境(S18)、太阳神(S25)、大海伦(S26)和都德宝贝(S28)的MDA低于油茶(CK2)。

2.2.3 SOD活性

SOD作为植物保护酶系统中最重要的一员，能够清除体内过多的自由基，保护细胞免受氧化损伤[7]。当山茶遭遇低温盐碱胁迫时，叶片中活性氧不断产生，23种山茶的SOD均表现出快速响应，活性范围在379.650～1 052.559 U·g-1，平均为619.422 U·g-1，CK1为562.479 U·g-1，CK2为549.435 U·g-1，表明低温盐碱胁迫后，各山茶、茶梅和油茶SOD活性均达到较高水平，以保持较强的自由基清除能力。由图2可以看出，有13种山茶的SOD高于对照，其中活性最高的为红露珍(S24)，其次是梦娜玫瑰(S22)，说明其抵御低温盐碱的能力强。

图2 低温胁迫对23个山茶品种与茶梅、油茶生理指标的影响

2.3 抗寒耐盐性的综合评价

2.3.1 各项生理指标的权重分析

采用灰色关联度分析法对山茶抗寒耐盐指标进行筛选，评价其强弱程度。将叶绿素含量、MDA含量和SOD活性3项指标的测定数据按理想模型进行无量纲初始化处理，并计算各点的绝对差，所得的关联系数及权重见表2。

表2 抗寒耐盐相关指标的关联性及权重

由表2可以看出，在低温盐碱胁迫下，上述3个生理指标关联系数对应的权重依次为0.228、0.385、0.387，其中MDA含量和SOD活性的权重略大且相当，叶绿素含量的权重略小，说明3项生理指标能代表23种山茶抗寒耐盐能力评价要求。

2.3.2 生理指标的综合评价

以叶绿素含量、MDA含量及SOD活性3项指标进行单指标排序发现，23个山茶品种与茶梅、油茶在不同指标中的排序略有差异。为此，计算各指标的隶属函数值及所有指标的平均隶属函数值(△)，并进行综合评价。由表3可知，△越大，说明抗寒耐盐能力越强。红露珍(S24)、狮子头(S1)和东方亮(S13)的△值较大，说明抗寒耐盐能力强；苍梧幻境、太阳神和都德宝贝的△值较茶梅和油茶稍小，说明其抗寒耐盐能力稍弱。

表3 山茶品种与茶梅、油茶生理指标测定

2.3.3 综合抗寒耐盐能力划分

采用组间联接法对23个山茶品种和茶梅、油茶的生理指标进行系统聚类分析。根据图3可将23种山茶和茶梅、油茶的抗寒耐盐能力分为3类，第Ⅰ类抗寒耐盐能力强，包括十月韵事和东方亮2个山茶品种；第Ⅱ类抗寒耐盐能力较强，包括红露珍、梦娜玫瑰、狮子头、大朱砂和粉丹5个山茶品种；第Ⅲ类包括16个山茶品种，分别为马歇尔、胭脂莲、海艳、彩色人生、耐冬、单提、快乐假期、姚黄魏紫、太阳神、都德宝贝、粉霞、花栀子、十八学士、粉宝珠、苍梧幻境和大海伦，与茶梅和油茶的抗寒耐盐能力聚为一类。由此推测，23种山茶的抗寒耐盐碱性均较强，能在连云港自然环境中生长。

图3 23个山茶品种与茶梅、油茶抗寒耐盐能力聚类分析

3 小结与讨论

中国是世界山茶属植物的主要原产地，拥有极其丰富的种质资源，然而中国山茶品种却不多，抗寒品种更稀缺。由于受低温限制，绝大多数山茶品种在长江以南分布，在长江以北且土壤盐渍化的地区露地栽培有一定的难度，而青岛崂山沿海岛屿是中国山茶自然分布的北缘[8]。立地条件相同且生长年龄相近的92种山茶与油茶、茶梅进行套种，自然环境下生长，4年后统计发现，其中69种山茶生长不适，甚至早亡，仅23种山茶能够抵御低温盐碱的胁迫正常生长。由此可以看出，山茶的抗寒耐盐能力具有明显的品种差异性。前期研究发现，连蕊茶(Camelliafraterna)的耐旱性差异与其原产地分布、年降水量和伴生植被有较大关系[9]，4种山茶的耐热性也与品种起源相关[10]。在低温研究胁迫下49种山茶的双抗能力分析发现，山茶的抗寒耐盐能力与品种差异及地区分布均密切相关[11]。

田间筛选出的23个山茶品种的叶绿素含量和SOD活性的平均值高于茶梅和油茶，而膜脂过氧化物质MDA含量则较低。山茶属植物中的茶梅和油茶的抗性高于绝大多数山茶，根据以上3种生理指标可以推测，本研究中23个山茶品种具有一定的抗寒耐盐能力。

通过系统聚类分析，本研究中筛选的Ⅰ类2个品种、Ⅱ类5个品种及Ⅲ类16个品种在低温和盐碱胁迫环境中均能正常生长，均可考虑在本地进行引种露天地栽。本试验后期根据低温盐碱程度将继续优化以上筛选获得的品种，培育观赏价值更高且适合本地生长的山茶品种。