段玉芳

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楸樹砧木嫁接苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的變化研究

段玉芳

（衛(wèi)輝市后河鎮(zhèn)林站，河南 453100）

通過對(duì)豫楸1號(hào)4種砧木嫁接苗在鹽漬脅迫下滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化的研究，結(jié)果表明：楸樹4種砧木嫁接苗的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（Pro、可溶性蛋白、可溶性糖）的變化隨著鹽脅迫進(jìn)行其變化趨勢(shì)基本相同，即隨著鹽脅迫的進(jìn)行呈現(xiàn)出持續(xù)減少的變化趨勢(shì)，只是變化幅度有差異。相同苗木的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)基本隨鹽濃度增加而降低。

豫楸1號(hào)；嫁接苗；滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

楸樹（Meyer）屬紫葳科，梓樹屬，是我國(guó)珍貴優(yōu)質(zhì)用材樹種和著名園林觀賞樹種。目前主要通過梓樹作為砧木進(jìn)行嫁接繁殖和推廣應(yīng)用，但梓砧在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)大頭小腳現(xiàn)象，并且極易感染根瘤線蟲，防治相當(dāng)困難，困難立地條件下（鹽堿）選擇何種砧木進(jìn)行嫁接，國(guó)內(nèi)尚未進(jìn)行研究，這些弊端嚴(yán)重影響了豫楸1號(hào)的推廣速度[1]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)在河南省林業(yè)科學(xué)研究院鄭州試驗(yàn)林場(chǎng)遮雨棚內(nèi)進(jìn)行。砧木材料為豫楸１號(hào)（）：扦插苗，洛寧縣林業(yè)局苗圃提供；梓樹（）和灰楸（）：種子苗，由欒川縣秋扒鄉(xiāng)提供；金絲楸（）：種子苗，由河南省林科院鄭州試驗(yàn)林場(chǎng)繁育。4種砧木均為1年生，地徑粗度0.8～1.0 cm，根系健康，無病蟲害。2005年12月20日將苗木定植到盆中。盆上口直徑40 cm，下底直徑28 cm，盆高20 cm，每盆定植苗１株，定干高度20 cm。盆內(nèi)營(yíng)養(yǎng)土配方：腐熟雞糞︰壤土︰細(xì)沙=1︰1︰1混合而成，每盆（盆+土）重15 kg。2006年3月15日用豫楸1號(hào)1年生萌條飽滿芽進(jìn)行帶木質(zhì)部芽接，整個(gè)嫁接由同一個(gè)技術(shù)人員完成，嫁接高度15~18 cm之間。

1.2 試驗(yàn)處理

選擇高度、粗度一致的楸樹4個(gè)砧木嫁接苗，按照隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，6盆小區(qū)，3次重復(fù)。鹽濃度分別為1 g/L、2 g/L、3 g/L和4 g/L。每種砧木嫁接的楸樹設(shè)對(duì)照12盆。于2006年7月13日開始鹽處理。鹽試驗(yàn)在自然條件下進(jìn)行，每隔4天澆1次鹽水，每次每盆2 L。從第1天開始，每10天測(cè)定1次，第50天結(jié)束。對(duì)照正常澆水。

每次對(duì)各處理按不同方向采取中上部成熟葉8~10片。去除葉柄后取樣袋封存編號(hào)，置入冰桶中帶回實(shí)驗(yàn)室，立即剪碎，混合均勻后置入2℃冰箱中備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

脯氨酸（pro）測(cè)定采用磺基水楊酸浸提法[2]；可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G－250染色法[3]；可溶性糖參照蒽酮比色法[2]。

以上生理指標(biāo)的測(cè)定均在河南省林木種質(zhì)資源保護(hù)與良種選育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用EXCEL繪圖，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下楸樹4種砧木嫁接苗pro含量的變化

鹽脅迫下楸樹4種砧木嫁接苗脯氨酸含量的變化見表1。與對(duì)照相比，IV號(hào)在各個(gè)生長(zhǎng)階段脯氨酸的含量都下降，且脅迫時(shí)間越長(zhǎng)脯氨酸下降的越大，脯氨酸在IV號(hào)抗鹽脅迫中可能不作為相容溶質(zhì)起作用。而I號(hào)葉片中脯氨酸的含量與IV號(hào)趨勢(shì)相反，在各個(gè)生長(zhǎng)階段隨鹽處理濃度的增大脯氨酸的含量增加，且鹽脅迫時(shí)間越長(zhǎng)各處理間的差別越大，這說明脯氨酸對(duì)I號(hào)起著重要的滲透調(diào)節(jié)作用，鹽分脅迫下，由于蛋白質(zhì)合成受阻而蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)，結(jié)果導(dǎo)致植物體內(nèi)氨基酸增加，尤其是脯氨酸含量的大量增加。鹽脅迫下脯氨酸的積累及其作用因樹種變化而變化。III號(hào)在第20天測(cè)定時(shí)，與起始值相比，隨著鹽處理濃度的增大脯氨酸的含量而減小，此后測(cè)定時(shí)呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，這說明同一樹種鹽脅迫下脯氨酸的積累及其作用因生長(zhǎng)階段變化而變化。

表1 鹽脅迫下楸樹4種砧木嫁接苗pro含量的變化

不同樹種以不同的方式來適應(yīng)鹽漬環(huán)境，即使是同一樹種不同生長(zhǎng)階段也不同，脯氨酸含量的積累也是如此，因此就某一樹種某一生長(zhǎng)階段來討論鹽脅迫脯氨酸的含量的變化是有失偏駁的。植物在逆境脅迫下，體內(nèi)的生理生化活動(dòng)受到干擾，與此同時(shí)，植物本身也通過改變代謝來作出反應(yīng)，脯氨酸的積累正是這樣一種響應(yīng)，既可能是植物的適應(yīng)性，又可能是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能受損的表現(xiàn)。如果植物以積累脯氨酸來適應(yīng)鹽脅迫，那么脯氨酸的增加是適應(yīng)鹽漬環(huán)境的表現(xiàn)；如果脯氨酸的累積是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能受損的表現(xiàn)，那么脯氨酸量的減少是植物適應(yīng)鹽漬環(huán)境的表現(xiàn)，陳堅(jiān)等認(rèn)為萍體鹽脅迫下，脯氨酸含量隨著鹽濃度升高而迅速積累，累積速度越快的萍種，對(duì)鹽脅迫的耐受性越差。因此，脯氨酸與鹽脅迫之間的關(guān)系迄今仍有爭(zhēng)議，目前只能將其作為一種輔助指標(biāo)慎重使用。

在整個(gè)鹽處理期間，I號(hào)、III號(hào)pro含量平均值較II號(hào)、IV號(hào)大，IV號(hào)pro含量減少最多， II號(hào)的增幅僅次于IV號(hào)。方差分析表明III號(hào)與IV號(hào)pro含量差異達(dá)到顯著水平。因此，從楸樹4種砧木嫁接苗葉片中的pro含量變化情況來看，I號(hào)抵抗鹽脅迫能力最強(qiáng)，IV號(hào)最差。

2.2 鹽脅迫下砧木嫁接苗可溶性蛋白含量的變化

由表2可知，鹽脅迫下IV號(hào)可溶性蛋白含量基本上是隨著鹽處理的增大而下降，可能是蛋白質(zhì)的合成受阻。鹽處理10天在4 g/L濃度下可溶性蛋白的含量上升較快，甚至比對(duì)照還大，可能是形成少量的鹽蛋白，也可能是細(xì)胞膜系統(tǒng)受損，膜蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘鞍?。值得注意的是鹽處理20天和30天時(shí)在4 g/L高鹽處理濃度下均沒發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白驟升的現(xiàn)象，這一點(diǎn)有待進(jìn)一步研究。鹽處理10天時(shí)，與對(duì)照相比，在2 g/L濃度I號(hào)葉片可溶性蛋白下降，大于2 g/L鹽分濃度時(shí)，可溶性蛋白含量隨處理濃度的增大而上升。鹽處理20天時(shí)也呈相同的趨勢(shì)。鹽處理30天時(shí)可溶性蛋白在4 g/L濃度時(shí)才略有上升，同時(shí)發(fā)現(xiàn)脯氨酸含量與可溶性蛋白含量變化趨勢(shì)相反，原因可能是鹽脅迫條件下可溶性蛋白質(zhì)分解加速，分解成各種氨基酸，包括脯氨酸，使得脯氨酸含量升高，以降低葉片的滲透勢(shì)，促進(jìn)植物對(duì)水分的吸收，減輕鹽害程度。

表2 鹽脅迫下楸樹4種砧木嫁接苗可溶性蛋白含量的變化

從鹽脅迫全程平均值來看，III號(hào)可溶性蛋白含量最高，其后依次為I號(hào)、II號(hào)和IV號(hào)。與起始值相比，III號(hào)可溶性蛋白提高幅度最大，其余3種砧木嫁接苗的可溶性蛋白增幅大小依次為：I號(hào)>II號(hào)>IV號(hào)，與對(duì)照比較，4種砧木嫁接苗葉片中的可溶性蛋白增幅從大到小排列順序?yàn)椋篒II號(hào)、I號(hào)、II號(hào)、IV號(hào)。方差分析表明，對(duì)照苗木的可溶性蛋白含量與鹽脅迫的苗木間差異較顯著，而不同砧木嫁接苗間的可溶性蛋白沒有差異。鹽脅迫期間的I號(hào)嫁接苗可溶性蛋白含量無論與起始值比較還是與對(duì)照比較，其提高幅度均為最大，因此，從可溶性蛋白含量來說可以認(rèn)為I號(hào)對(duì)鹽脅迫的抵御能力最強(qiáng)。

2.3 鹽脅迫下楸樹砧木嫁接苗可溶性糖含量變化

由表3可知，I號(hào)在不同的鹽脅迫階段可溶性糖含量均隨鹽處理濃度的增大而上升，說明可溶性糖是I號(hào)重要的滲透調(diào)節(jié)劑。II號(hào)、IV號(hào)在鹽脅迫10天、20天時(shí)，可溶性糖的含量基本上隨鹽處理濃度的增大而下降，鹽處理30天后3樹種可溶性糖均隨著處理濃度的增大而上升。鹽脅迫下，可溶性物質(zhì)的增加是鹽脅迫信號(hào)在組胞代謝中的反映。3種嫁接苗長(zhǎng)時(shí)間鹽脅迫下可溶性糖卻隨鹽處理濃度的增大而上升，有可能是長(zhǎng)期鹽脅迫對(duì)3樹種傷害所致。III號(hào)在小于2 g/L鹽處理濃度時(shí)，可溶性糖含量均隨鹽處理濃度的增大而下降，在3 g/L高鹽分脅迫時(shí)又都有所上升。從4種砧木嫁接苗葉片中的可溶性糖含量平均值來看，I號(hào)可溶性糖含量最高，II、IV號(hào)其次， II號(hào)大于IV號(hào)。方差分析表明鹽脅迫的4種砧木嫁接苗葉片中可溶性糖含量與對(duì)照之間有顯著差異，F(xiàn)0.05值為6.32。因此，從楸樹葉片中的可溶性糖含量變化來判斷4種砧木嫁接苗抗鹽性順序?yàn)椋篒號(hào)>III號(hào)>II號(hào)>IV號(hào)。

3 小結(jié)

楸樹4種砧木嫁接苗的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（Pro、可溶性蛋白、可溶性糖）的變化隨著鹽脅迫進(jìn)行其變化趨勢(shì)基本相同，即隨著鹽脅迫的進(jìn)行呈現(xiàn)出持續(xù)減少的變化趨勢(shì)，只是變化幅度有差異，也就是說楸樹4種砧木嫁接苗對(duì)鹽脅迫反應(yīng)敏感程度存在差異，反映出苗木抗鹽能力。

同一種苗木的上述指標(biāo)基本隨鹽濃度增加而減少，1 g/L鹽脅迫對(duì)4種楸樹砧木嫁接苗幾乎沒有影響。

表3 楸樹4種砧木嫁接苗可溶性糖含量的變化

2 g/L的鹽對(duì)I號(hào)和III號(hào)楸樹砧木影響不大，但對(duì)II號(hào)、IV號(hào)已經(jīng)產(chǎn)生一定的影響，說明I號(hào)和III號(hào)砧木能夠抵御2 g/L鹽濃度的脅迫，II號(hào)、IV對(duì)1 g/L鹽具有抵抗力，同時(shí)進(jìn)一步說明2種砧木抗鹽性較強(qiáng)。3 g/L、4 g/L鹽濃度對(duì)4種苗木影響均很大，致使以上指標(biāo)急劇下降。不同苗木滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的變化在同一濃度鹽脅迫下降幅大小順序相同，即I號(hào)、III號(hào)、II號(hào)、IV號(hào)，因此從這幾種指標(biāo)變化判斷，4砧木嫁接苗抗鹽能力為，I號(hào)>III號(hào)>II號(hào)>IV號(hào)。

[1] 王新建，張秋娟，祝亞軍，等. 楸樹新品種及速生豐產(chǎn)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望[J]. 河南林業(yè)科技，2004，24（1）：30-31.

[2] 李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

[3] BRADFORD M M.A rapid and sensitive method for the quenofation of microgram quantities of Protein utilizing the principle of Protein-dye binding[M].Anal Biochem,1976.

2010-04-15

S792.25

A

1003-2630（2010）02-0010-03

（責(zé)任編輯：王文彬）