干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和生理生化特征的影響

1、 西北植物學(xué)報(bào),2010,30(5 :0948-0954文章編號(hào):100024025(2010 0520948207干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和謝志玉, , (, 天津300387摘要:, 設(shè)置土壤含水量分別為7. 5%9. 4%(重度干旱 、11. 3%13. 15. 0%16. 9%(輕度干旱 、22. 5%24. 4%(對(duì)照 4個(gè)處理, 研究了水分脅迫對(duì)文. 結(jié)果表明:(1 隨著干旱脅迫的加劇, 文冠果幼苗單株鮮重、干重和株高逐漸降低, 主根和一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度逐漸增加, 葉面積和葉片數(shù)逐漸減少, 并在重度脅迫下達(dá)到顯著水平. (2 隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng), 文冠果幼苗葉片超氧化物歧化酶活性在對(duì)照和

2、輕度干旱脅迫條件下保持相對(duì)穩(wěn)定, 而在重度干旱脅迫下逐漸升高; 各脅迫處理葉片的過氧化物酶活性逐漸升高, 而過氧化氫酶活性則表現(xiàn)為逐漸下降趨勢(shì).(3 在整個(gè)干旱脅迫過程中, 葉片丙二醛含量在對(duì)照中始終穩(wěn)定在0. 045mol ! g -1FW 左右, 而輕度干旱處理于脅迫21d 后趨于穩(wěn)定(0. 056mol ! g -1FW , 中度和重度脅迫處理則表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì); 隨著干旱脅迫加劇, 各處理葉片可溶性蛋白含量先降低后升高, 根系活力逐漸增強(qiáng). 可見, 文冠果幼苗能通過增強(qiáng)保護(hù)酶活性及提高可溶性蛋白含量和根系活力來緩解土壤干旱脅迫的傷害, 從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗干旱特性. 關(guān)鍵詞:文冠果;

3、 幼苗; 干旱脅迫; 保護(hù)酶; 根系活力中圖分類號(hào):Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AG row th and Physiological Characteristics of Xa nt hocer assorbi f olia Seedlings under Soil Drought StressXIE Zhi 2yu ,ZHAN G Wen 2hui 3,L IU Xin 2cheng(College of Chemistry and Life Sciences , Tianjin Normal University , Tianjin 300387,China Abstract :U sin

4、g X ant hoceras sorbi f oli a 12year 2old seedlings ,we st udied t he growt h and p hysiological char 2acteristics of X. sorbi f oli a seedlings under soil drought st ress wit h four different soil content levels :T 3(se 2vere soil drought st ress ,7. 5%9. 4%of t he field capacity , T 2(moderate soi

5、l drought st ress ,11. 3%13. 1%of t he field capacity , T 1(mild soil drought stress ,15. 0%16. 9%of t he field capacity ,and C K (optimal soil water content ,22. 5%24. 4%of t he field capacity . The result showed :(1 Wit h dro ught st ress increasing ,individual f resh weight , dry weight and plant

6、 height significantly decreased. The main root lengt h and t he secondary root lengt h increased ,a gradual reduction in leaf area and leaf number. (2 Under C K and light st ress ,t he activities of SOD keep stable. However ,t he activities of SOD was signifi 2cantly enhanced under heavy drought st

7、ress. The activities of POD enzymes reached t he peak on 28t h day ,收稿日期:2009210212; 修改稿收到日期:2010203225基金項(xiàng)目:中國(guó)科學(xué)院西部行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(KZCX22XB2205 ; 黃土高原水土保持與可持續(xù)生態(tài)建設(shè)試驗(yàn)示范研究; 國(guó)家“十一五 科技支撐課題(2006BAD09B03 ; 植被優(yōu)化配置與可持續(xù)建設(shè)技術(shù) but t he activities of CA T gradually declined. (3 In t he condition of drought stress ,t he MD

8、A content of C K is abo ut 0. 045mol ! g -1FW ,t he MDA content of T 1about 0. 056mol ! g -1FW after 21days of dro ught st ress. The MDA content s of T 2and T 3were raised wit h increasing soil drought st ress. Wit h drought st ress increasing ,t he content s of soluble proteins firstly decreased an

9、d t hen increased. The root activity of X. sor 2bi f oli a was enhanced. It was resulted t hat soil drought st ress had significantly affected cell p rotective en 2zymes and soluble proteins of X. sorbi f oli a seedlings and t he characteristics of to soil drought. K ey w ords :X ant hoceras sorbi f

10、 oli a ;seedlings ;soil drought st ress ;cell protective activity研究植物耐旱潛力是植物生理生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)領(lǐng)域. 在控制條件下, 設(shè)置水分梯度, 干旱脅迫條件下體內(nèi)代謝(、CA T 活性的變化 , 、.文冠果(X f oli a 又名木瓜, 屬于無患子科( 文冠果屬(X ant hoceras 落葉喬木或灌木1, 是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)樹種, 已經(jīng)被確定為重要的能源植物. 文冠果天然分布在北方地區(qū), 以陜西、山西、河北、內(nèi)蒙古比較集中2, 具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆(抗寒、抗旱和抗鹽堿 能力. 近年來, 文冠果經(jīng)濟(jì)價(jià)值越來越受到國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)注,

11、 對(duì)其研究工作也在不斷深入, 但主要研究集中在文冠果落花落果、雄性不育、遺傳變異、快繁及藥用化學(xué)成分等方面3,4. 而關(guān)于文冠果苗期耐旱性的研究很少見到. 2005年以來, 作者把陜西延安地區(qū)引進(jìn)的文冠果分別栽培在陜西楊陵、天津城區(qū)、津南區(qū)國(guó)家農(nóng)業(yè)高新示范區(qū)苗圃, 考察其作為華北地區(qū)園林植物或能源植物進(jìn)行栽培的可能性. 觀察發(fā)現(xiàn), 文冠果確實(shí)具有耐鹽、耐旱潛力, 能在干旱和鹽漬化生境下正常生長(zhǎng)發(fā)育. 但文冠果到底能承受多大干旱脅迫, 已成為其大面積栽培需要解決的迫切問題.種子植物苗期是生活史中最為脆弱的階段, 一般耐旱性研究將植物幼苗作為耐旱潛力評(píng)價(jià)試驗(yàn)材料. 本實(shí)驗(yàn)以文冠果1年生幼苗為材料,

12、 通過盆栽苗設(shè)置水分脅迫梯度的方法, 測(cè)定了不同干旱脅迫條件下文冠果幼苗生長(zhǎng)過程中的干物質(zhì)積累、葉保護(hù)酶活性、丙二醛和可溶性蛋白含量以及根系活力等指標(biāo), 綜合分析其幼苗耐旱性潛力, 為其在干旱地區(qū)適地適樹大面積栽培提供依據(jù). 料干旱脅迫實(shí)驗(yàn)在盆栽條件下進(jìn)行. 實(shí)驗(yàn)用文冠果種子采自地處黃土高原的陜西省延安市公路山. 采集的種子當(dāng)年進(jìn)行低溫砂藏處理5, 第2年春天(約3月中旬 將露白種子種植于天津師范大學(xué)生物科技園內(nèi), 培育試驗(yàn)用幼苗. 盆栽土取自天津師范大學(xué)生物科技園, 土壤基本狀況見表1, 土壤在80烘箱烘干到恒重后稱重、裝盆, 平均每盆土壤干重為1907. 9g. 在5月初再?gòu)拇筇镞x擇莖無分

13、支、發(fā)育健康、大小一致的文冠果幼苗(單株幼苗鮮重差異不超過0. 06g 移栽于準(zhǔn)備好的花盆(上口徑20cm , 下口徑15cm , 高18cm 中, 每盆栽植文冠果幼苗2株. 盆栽苗培育時(shí), 通過稱重加水, 將盆內(nèi)水分控制到接近田間持水量的飽和狀態(tài)(37. 56% , 文冠果幼苗在盆中生長(zhǎng)20d 后進(jìn)行脅迫實(shí)驗(yàn)和相關(guān)指標(biāo)測(cè)定. 1. 2水分脅迫處理2009年5月下旬, 選取長(zhǎng)勢(shì)正常一致的文冠果盆栽苗12盆進(jìn)行土壤干旱脅迫實(shí)驗(yàn). 每盆置有托盤, 收集因澆水等原因造成流失的土壤. 實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照(C K , 土壤含水量為22. 5%24. 4%, 以水的重量占干土重量的百分?jǐn)?shù)表示, 下同 、輕度干旱

14、脅迫(T 1,15. 0%16. 9% 、中度干旱脅迫(T 2,11. 3%13. 1% 、重度干旱脅迫(T 3,7. 5%9. 4% 4個(gè)處理. 每處理水平3次重復(fù). 盆內(nèi)土壤含水量通過自然蒸發(fā), 將水分降低到實(shí)驗(yàn)要求的范圍內(nèi). 每天8:00和20:00用稱重法補(bǔ)充損失的水分, 使含水量維持在各預(yù)定脅迫水平. 實(shí)驗(yàn)持續(xù)28d , 脅迫期間,表1土壤基本化學(xué)性質(zhì)Table 1Chemical characteristics of the soil samples有機(jī)質(zhì)Organic matter/(g ! kg -1總鹽Total salt /(g ! kg -1 速效養(yǎng)分Available

15、nutrient s/(mg ! kg -1N P K 田間持水量Field water 2holdingcapacity/%6. 620. 2029. 6221. 3499. 0837. 569495期謝志玉, 等:干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和生理生化特征的影響 晴朗天將盆栽苗置于露天接受自然光照, 陰雨天置于簡(jiǎn)易溫棚中6. 1. 3測(cè)定指標(biāo)及方法1. 3. 1生理生化指標(biāo)各處理達(dá)到脅迫水平起的第0、7、14、21、28天分別對(duì)實(shí)驗(yàn)幼苗進(jìn)行POD 、SOD 、CA T 活性及MDA 含量測(cè)定, 第28天測(cè)定可溶性蛋白含量和根系活力, 均3次重復(fù). POD 、SOD 、CA T 活性分別采用愈創(chuàng)

16、木酚染色法7、氮藍(lán)四唑染色法8和紫外吸收法測(cè)定9; MDA 含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法10; G 2250比色法測(cè)定8; 唑(T TC 法測(cè)定7. . 1. 3. 228d 后, 分別用流水沖松盆土, , 用蒸餾水將根樣品洗凈吸干, 在萬分之一天平上稱單株鮮重; 參照吳起明11方法測(cè)量葉面積; 同時(shí)測(cè)定株高、基徑、主根長(zhǎng)度和一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度, 并統(tǒng)計(jì)葉片數(shù). 最后在105殺青20min 后, 于80烘箱中烘干至恒重, 分器官稱其根、莖、葉干重. 每處理測(cè)定樣株6株, 取平均值. 1. 4數(shù)據(jù)分析用SPSS 13. 0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析, 對(duì)不同脅迫水平之間進(jìn)行單因素方差分析和Duncan 多重比較

17、(P 0. 05 , 用Excel 2003軟件作圖.2結(jié)果與分析2. 1干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)的影響從表2可以看出, 隨著干旱脅迫的加劇, 文冠果單株鮮重、干重和株高逐漸降低, 葉面積和葉片數(shù)逐漸減少, 但主根和一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度則逐漸增加. 其中, 隨著干旱脅迫的加重, 根、莖、葉干重和單株鮮重均逐漸減少, 它們?cè)谥囟雀珊得{迫(T 3 下分別為C K 的59. 6%、72. 3%、69. 5%和81. 3%; 主根長(zhǎng)度在重度干旱脅迫條件下顯著高出對(duì)照3. 3cm , 一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度在T 1、T 2、T 3K 增加0. 5、2. 1和3. 8cm ; 1K 無顯著差異, 在T 3; 基徑在T 1脅

18、迫K 0. 1mm , 而T 2和T 3則比對(duì)5和0. 9mm ; T 1、T 2、T 3的葉片數(shù)分C K 的94. 0%、88. 1%、79. 1%, 葉面積分別為C K 的93. 4%、84. 5%、66. 3%.以上結(jié)果說明, 干旱脅迫抑制文冠果單株生物量累積, 并在一定程度上能抑制地上部分促進(jìn)地下部分生長(zhǎng), 其植株能通過降低葉片生長(zhǎng)速度以適應(yīng)干旱環(huán)境.2. 2干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗葉片保護(hù)酶活性的影響土壤干旱脅迫誘導(dǎo)植物產(chǎn)生的活性氧自由基, 對(duì)植物膜有傷害作用, 但植物體自身的抗氧化系統(tǒng)能清除活性氧自由基減輕危害. POD 、CA T 和SOD 是保護(hù)酶系統(tǒng)中的3種關(guān)鍵保護(hù)酶, 能有效清

19、除植物體內(nèi)的活性氧自由基和過氧化物12215. 2. 2. 1SOD 活性圖1顯示了干旱脅迫期間各處理梯度的SOD 活性變化情況. 其中, 在干旱脅迫期間,C K 的SOD 活性基本保持穩(wěn)定(840U ! g -1FW ! min -1 , 各干旱脅迫處理均明顯高于同期C K; T 1與C K 的SOD 活性變化趨勢(shì)基本相同, 在860U ! g -1FW ! min -1時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài); T 2的SOD 活性在脅迫第7天達(dá)到最大值, 在脅迫14d 后保持在一表2干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗單株平均生物量及形態(tài)生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Table 2Effects of soil drought stress o

20、n the individual biomass and growth of X. sorbi f olia seedlings脅迫水平Stress levelCKT 1T 2T 3單株鮮重Individual fresh weight/g 7. 3411. 322a 7. 0571. 198a 6. 8130. 873ab 5. 9701. 032b 根干重Dry weight of root/g 1. 4820. 051a 1. 4030. 087a 1. 2790. 055b 0. 8840. 022c 莖干重Dry weight of culm/g 1. 0020. 130a 0. 9

21、780. 109a 0. 8810. 152ab 0. 7230. 098b 葉干重Dry weight of leaf/g 0. 3380. 091a 0. 3060. 089a 0. 2840. 096ab 0. 2350. 062b 主根長(zhǎng)度The main root length/cm 10. 31. 21a 11. 22. 55a 12. 71. 91ab 13. 61. 10b 一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度The secondary root length/cm 30. 33. 50a 30. 82. 24a 32. 43. 26ab 34. 12. 75b 株高Height/cm 14. 72.

22、 14a 14. 31. 83a 13. 42. 07ab 12. 51. 25b 基徑Basal diameter/mm 3. 00. 89a 2. 90. 74a 2. 50. 79ab 2. 10. 74b 葉片數(shù)The average leaf number 20. 13. 4a 18. 94. 2a 17. 72. 5a 15. 93. 1b 葉面積Leaf area/cm 22. 580. 13a2. 410. 09a2. 180. 16ab1. 710. 08b注:同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P 0. 05 ; 下同.Note :Differentnormal let

23、ters in the same column mean significant difference among treatments at 0. 05level ; The same as below.059西北植物學(xué)報(bào)30卷 個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平; T 3的SOD 活性則呈逐漸上升的趨勢(shì). 在干旱脅迫28d 時(shí), T 1、T 2和T 3的SOD 活性分別高于C K 的0. 9%、2. 6%和8. 1%, 且T 3處理達(dá)到顯著水平. 這說明在重度干旱脅迫條件下, SOD 對(duì)于清除活性氧自由基對(duì)自身的傷害起到了十分重要的作用.2. 2. 2POD 活性POD 是植物逆境條件下清除活性氧自由基最關(guān)

24、鍵的酶之一, 其主要的功能就是將H 2O 2轉(zhuǎn)變成H 2O 和O 2. 從圖2可以看出, 隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng), 各處理POD 趨勢(shì); 在整個(gè)脅迫過程中, T 2、T 3高于同期對(duì)照C K , T 1C K 無顯著差異2(07d 的POD (2128d 升高2005. 8和2546. 5U ! g -1FW ! min -1, T 3的POD 活性在脅迫1421d 的增長(zhǎng)占總增長(zhǎng)的69. 2%; 在脅迫28d 時(shí), T 1、T 2、T 3處理的POD 活性分別比C K 高出84. 2%、188. 2%、261. 7%, 各處理間差異均顯著.文冠果T 2、T 3處理在脅迫后期的POD 活性趨于穩(wěn)定

25、, 說明文冠果有耐受重度干旱脅迫的能力. 2. 2. 3CAT 活性圖3顯示了文冠果在干旱脅迫下的CA T 活性基本變化趨勢(shì). 隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),C K 的CA T 活性穩(wěn)定在300U ! g -1! min -1FW 左右, 而T 1、T 2、T 3的CA 勢(shì), 139、263、354U ! g -128天, T 1、T 2、T 3的的81. 8%、50. 1%和40. 3%, . 這說明對(duì)比干旱脅迫前期, 各處CA T 活性受到了顯著抑制.2. 3干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗葉片MDA 含量的影響植物在干旱脅迫條件下, 細(xì)胞中的活性氧逐漸得到積累, 最終發(fā)生膜脂過氧化和膜脂脫氧化反應(yīng), 導(dǎo)致過氧

26、化產(chǎn)物丙二醛(MDA 的產(chǎn)生和積累16. 文冠果幼苗MDA 含量變化如圖4所示:在整個(gè)干旱脅迫過程中, C K 的MDA 含量穩(wěn)定在0. 045mol ! g -1FW 左右, T 1中MDA 的含量在脅迫前期逐漸升高,21d 后趨于穩(wěn)定(0. 056mol ! g -1FW ; T 2和T 3的MDA 含量在整個(gè)干旱脅迫過程中表現(xiàn)為逐漸升高趨勢(shì), 但是在脅迫21d 后升高不明顯.在脅迫第28天, T 1、T 2、T 3的MDA 含量分別比C K 高出25. 4%、30. 3%、50. 9%且差異顯著. 以上結(jié)果說明, 干旱脅迫程度越嚴(yán)重, 文冠果幼苗葉片膜脂過氧化和膜脂脫氧化程度越高. 2.

27、 4干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響可溶性蛋白可通過主動(dòng)積累來降低滲透勢(shì), 是植物細(xì)胞質(zhì)中的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一17. 從圖 5圖3文冠果幼苗CA T 活性對(duì)不同土壤干旱脅迫的響應(yīng)Fig. 3CA T activities of X. sorbi f olia seedlingsunder soil drought stress1595期謝志玉, 等:干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和生理生化特征的影響 可以看出, 隨著干旱脅迫的加劇, 文冠果幼苗葉片的可溶性蛋白含量先降低后升高, 其T 1、T 2脅迫處理分別比C K 顯著降低14. 5%和20. 8%, T 3脅迫處理反而比C K 顯著

28、高出10. 9%, 且與T 1、T 2差異顯著. 可見, 文冠果幼苗本身的可溶性蛋白含量很高, 干旱脅迫對(duì)其可溶性蛋白含量影響較大, 文冠果的可溶性蛋白在抵御干旱逆境時(shí)起到了重要的調(diào)節(jié)作用.2. 5干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗根系活力的影響根系活力是指根系新陳代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱, 是反映根系吸收功能的一項(xiàng)綜合指標(biāo), 它在一定程度上能夠反映出根系的發(fā)育、代謝狀況和苗木根系生長(zhǎng)與土壤水分及其環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系. 在干旱脅迫和植物關(guān)系中, 最直接的受害部位是植物的根系18. 圖6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 隨著干旱脅迫程度的加劇, 文冠果的根系活力逐漸增強(qiáng), 但各處理增加的幅度不盡相同. 其中, 在T 1、T 2、T 3

29、脅迫條件下, 文Fig. 6E ffect of soil drought stress on root activityof X. sorbi f olia seedlings冠果的根系活力分別比CK 顯著高出46. 5%、58. 3%和288. 4%, 且T 3與T 1、T 2差異顯著, 而T 1和T 2差異不顯著. 這說明文冠果幼苗根系在重度干旱脅迫下仍然能依靠增強(qiáng)根系活力來抵抗外界逆境脅迫, 表現(xiàn)出較強(qiáng)的新陳代謝能力.3討論本研究結(jié)果表明干旱脅迫對(duì)于文冠果幼苗的生長(zhǎng)和生物量分配具有明顯的影響, 文冠果幼苗在生長(zhǎng)過程中對(duì)于生物量分配和形態(tài)適應(yīng)上的策略是對(duì)現(xiàn)有生境資源利用效率最大化. 在干

30、旱脅迫下, 文冠果幼苗通過主根和一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度增加來形成發(fā)達(dá)的根系, 以適應(yīng)干旱環(huán)境; 地上部分器官體積減少, 如降低株高、基徑的生長(zhǎng)速度, 減少葉面積, 從而達(dá)到降低水分消耗的目的. 即在干旱脅迫條件下, 文冠果幼苗通過調(diào)整不同器官生物量分配來達(dá)到生存第一的目的.進(jìn)一步研究結(jié)果表明, 干旱脅迫下文冠果幼苗葉片的SOD 、POD 、CA T 活性都發(fā)生了明顯變化, 但變化的幅度及進(jìn)程存在差異. 在輕度、中度和重度干旱脅迫條件下, 葉片的SOD 、POD 活性總體表現(xiàn)為升高的趨勢(shì), 而CA T 活性總體表現(xiàn)為下降的趨勢(shì); 在重度干旱脅迫后期, SOD 、POD 活性均高于C K , 而CA T 活

31、性低于C K , 且差異顯著. 這說明受干旱脅迫的文冠果幼苗葉片POD 、CA T 、SOD 能夠協(xié)同作用, 使植株自由基維持在一個(gè)低水平上, 從而防止了干旱對(duì)植物的進(jìn)一步傷害. 大量研究表明, 植物的抗早性與其體內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)對(duì)活性氧的清除能力直接相關(guān)19, 在重度干旱脅迫(土壤含水量為7. 5% 時(shí), 文冠果幼苗葉片85%以上出現(xiàn)萎蔫且過夜不恢復(fù), 故表征永久性萎蔫系數(shù)(A PWI 約為7. 5%20,21, 這說明7. 5%的土壤含水量是SOD 的259西北植物學(xué)報(bào)30卷5 期 謝志玉 ,等 : 干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和生理生化特征的影響 953 耐受域值 . 本研究中保護(hù)酶活性和脂質(zhì)過

32、氧化產(chǎn)物 MDA 存在一定的相關(guān)性 , 當(dāng)外界環(huán)境對(duì)植物的脅 迫程度較輕時(shí) ,植物體內(nèi)的保護(hù)酶協(xié)同作用保持脂 質(zhì)過氧化程度在較低水平 , 一旦超過植物的耐受極 限 ,保護(hù)酶活性會(huì)受到抑制 , 導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物 MDA 的大量產(chǎn)生 ,這與卜令鐸 22 研究結(jié)果一致 . 本 實(shí)驗(yàn)后期 ,對(duì)照和輕度脅迫處理的 MDA 含量保持 穩(wěn)定 ,中度和重度脅迫處理的 MDA 含量在脅迫 21 d 后升高不明顯 ,這與李霞等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合 23 . 從而從另一角度證明土壤含水量 7. 5 %是文冠果幼 苗的耐受極限 . 許多研究證實(shí) , 抗旱性不同的品種在受到干旱 脅迫時(shí) ,其誘導(dǎo)蛋白的形成存在差異 24

33、. 本研究結(jié) 果顯示 ,隨著干旱脅迫的加重 ,文冠果幼苗葉片可溶 性蛋白含量先減少后增加 , 且在重度干旱脅迫下的 可溶性蛋白含量與對(duì)照 、 輕度 、 中度脅迫差異顯著 , 這與前人研究水分脅迫與樹木可溶性蛋白含量關(guān)系 的結(jié)果類似 25 . 可溶性蛋白是植物氮代謝的重要產(chǎn) 物 ,中度干旱脅迫時(shí)葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量降低 可能是由于蛋白酶的活性升高 ,使其水解加快 ,干旱 使 RNA 轉(zhuǎn)錄和翻譯受到抑制 ,蛋白質(zhì)合成減少 , 以 及游離氨基酸 ( 包括 Pro 增加所致 ; 在重度土壤干 旱脅迫下 ,植物體內(nèi)可能產(chǎn)生更多蛋白質(zhì) ,或者不溶 性蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘鞍?, 以抵抗土壤干旱脅迫對(duì) 植物

34、的 傷 害 , 使 植 物 體 內(nèi) 生 理 生 化 反 應(yīng) 正 常 進(jìn) 行 26 . 隨著干旱脅迫程度的增加 , 文冠果幼苗根系 活力增強(qiáng) , 這與徐孟亮 27 、 28 等在干旱脅迫水 石巖 稻、 小麥上的研究結(jié)果相一致 . 因此在土壤干旱脅迫 下根系活力增加 ,也可以認(rèn)為是植物對(duì)逆境的適應(yīng) 性反應(yīng) ,但這種適應(yīng)性程度因脅迫強(qiáng)度和植物不同 而產(chǎn)生差異 . 綜上所述 , 文冠果幼苗能通過調(diào)整自身生長(zhǎng)和 保護(hù)酶活性 、 可溶性蛋白含量和根系活力等提高其 抗旱性 ,從而有效防止了膜脂過氧化對(duì)植株的傷害 ; 文冠果幼苗具有較強(qiáng)耐旱潛力 , 可以作為能源或園 林植物在華北及天津園林綠化中廣泛推廣應(yīng)用

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