盧明艷， 潘　越， 安　鷺， 張東亞， 張富瑋， 王　濤， 張　浩

(新疆林業(yè)科學(xué)院園林綠化研究所，新疆烏魯木齊 830000)

土壤鹽堿化日趨成為一個(gè)全球化問題，目前我國鹽堿土地面積達(dá)0.27億hm2，約占全國耕地面積的10%[1-2]。新疆維吾爾自治區(qū)為封閉內(nèi)陸地區(qū)，受氣候條件影響，夏季高溫少雨、晝夜溫差較大，是我國鹽漬化較為集中的省份之一[3]。杏李(Prunusdomestica×armeniaca)是杏和李通過多代雜交培育而成的新型優(yōu)質(zhì)水果，具有果個(gè)大、果實(shí)口味獨(dú)特、富含多種營養(yǎng)、耐貯藏強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為市場不可或缺的水果[4]。新疆林業(yè)科學(xué)院自2004年陸續(xù)引種杏李試栽，并經(jīng)阿克蘇地區(qū)佳木、昌吉州吉木薩爾多地進(jìn)行試驗(yàn)種植，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或接近美國原產(chǎn)地水平。

嫁接是常見的無性繁殖方法，而篩選抗逆性強(qiáng)的砧木能夠提高杏李對極端鹽堿環(huán)境的耐受力，進(jìn)而為杏李早產(chǎn)、豐產(chǎn)提供保障[5]。目前，有學(xué)者在蘋果、海棠優(yōu)良砧木篩選上獲得成功[6-7]，國內(nèi)未見杏李耐鹽砧木的相關(guān)報(bào)道，篩選出適合杏李的耐鹽砧木，對推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。本試驗(yàn)以2年生山杏、山桃、毛桃實(shí)生苗為試材，測定不同鹽堿濃度脅迫下3種砧木的相關(guān)生理指標(biāo)，并輔以生長量、生物量動(dòng)態(tài)觀測，基于主成分分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為杏李砧木的選擇及杏李砧木耐鹽性評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在新疆林業(yè)科學(xué)院院內(nèi)進(jìn)行，選擇2年生山杏、山桃、毛桃實(shí)生苗為試材，采用規(guī)格為28 cm×30 cm的盆進(jìn)行栽種，4月上盆，每盆栽1株苗，基質(zhì)為田園土 ∶草炭土=1 ∶3，質(zhì)量 6 kg；緩苗3個(gè)月，選取長勢基本一致的苗木進(jìn)行鹽脅迫處理。

1.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對每個(gè)樹種分別采取0%(對照)、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%共5個(gè)NaCl鹽濃度進(jìn)行處理，每處理9株，重復(fù)3次。為避免鹽沖擊效應(yīng)，采取多次施鹽方法，即先采用0.1% NaCl進(jìn)行低濃度處理，后每天遞增0.1%進(jìn)行較高濃度處理，連續(xù)處理5 d，7月15日5個(gè)處理同時(shí)達(dá)到預(yù)定NaCl濃度。此后進(jìn)行常規(guī)管理，每個(gè)盆定量澆水1 000 mL，確保沒有液體滲出花盆。脅迫處理35 d，觀測記錄各樹種的鹽害癥狀。

1.3　測定指標(biāo)及方法

1.3.1株高生長量和相對生物量的測定每個(gè)樹種隨機(jī)選取3株，測定鹽脅迫前后的株高，分別為H1、H2，則株高生長量=H2-H1。鹽脅迫結(jié)束，每個(gè)樹種隨機(jī)選取3株，105 ℃殺青1 h，80 ℃烘至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量，精確到0.01 g。

1.3.2生理指標(biāo)的測定采集相同節(jié)位的葉片，液氮中速凍帶回實(shí)驗(yàn)室，超低溫冰箱中保存，備用。分別采用DDS-11型電導(dǎo)儀、丙酮法、考馬斯亮藍(lán)G-250法測定相對電導(dǎo)率、葉綠素含量、可溶性蛋白含量。

1.3.3保護(hù)酶及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的測定丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)活性的測定參照南京建成生化公司的試劑盒說明方法進(jìn)行。采用9株幼苗混合取樣，取0.1 g鮮葉，置于0.9 mL生理鹽水冰浴中充分研磨，制備成10%的組織勻漿；4 ℃ 3 500 r/min 離心10 min；取上清液，備用。分別采用酶標(biāo)儀、酸性茚三酮法、蒽酮比色法法測定丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量[8]。SOD活性測定以1 mg組織蛋白在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對應(yīng)的SOD量為1個(gè)活力單位(U)，POD活性測定以1 mg組織蛋白1 min催化0.01 μmol H2O2的量為1個(gè)活力單位(U)，均用U/mg表示酶活性。重復(fù)3次。

1.4　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2　結(jié)果與分析

2.1　NaCl脅迫對山杏、毛桃、山桃株高生長量、生物量的影響

由圖1、圖2可見，鹽脅迫下，山杏、毛桃、山桃3種砧木的生長量和生物量均不同程度地受到抑制；0～0.2%鹽脅迫時(shí)，毛桃株高生長量先升后降，山桃株高生長量先降后升，變化幅度均不大；0.2%～0.6%鹽脅迫時(shí)，山杏株高生長量大幅降低，樹體生長受鹽脅迫作用明顯；含鹽量為0.6%時(shí)，毛桃、山桃株高生長量與清水處理(對照)相比差異不明顯，但均明顯高于山杏。毛桃的生物量相對最高，山杏最低，二者平均相差達(dá)33.73 g。

2.2　NaCl脅迫對山杏、毛桃、山桃葉綠素含量的影響

鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致植物光同化作用減弱，葉綠素合成受阻[10]。由圖3可見，0～0.2%鹽脅迫時(shí)，毛桃、山杏的葉綠素含量均有所下降，山桃葉綠素含量不減反增，說明山桃受鹽脅迫危害程度相對較小；0.2%～0.6%鹽脅迫時(shí)，3個(gè)樹種的葉綠素含量均有不同程度下降；含鹽量為0.6%時(shí)，樹種間葉綠素含量有明顯差異，山桃葉綠素含量相對最高，毛桃次之，山杏相對最低。

2.3　NaCl脅迫對山杏、毛桃、山桃葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.3.1可溶性糖含量由圖4可見，隨鹽含量的增加，3個(gè)樹種的可溶性糖含量變化趨勢不一，毛桃、山杏的可溶性糖含量大致呈“先升后降”趨勢，山桃的可溶性糖含量呈“升—降—升”趨勢；鹽含量為0.2%時(shí)，毛桃的可溶性糖含量相對最高，明顯高于山桃、山杏，后出現(xiàn)大幅下降；0～0.2%鹽脅迫時(shí)，山桃的可溶性糖含量變化不大，鹽含量為0.4%時(shí)，山桃的可溶性糖含量相對最高，比CK高1.45 nmol/g，說明其在較高濃度鹽環(huán)境中能通過儲(chǔ)存可溶性糖來維持細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)功能。

2.3.2可溶性蛋白含量可溶性蛋白質(zhì)能通過降低細(xì)胞水勢、調(diào)節(jié)葉片滲透勢來保護(hù)葉片細(xì)胞膜的滲透調(diào)節(jié)功能。由圖5可見，隨鹽脅迫程度的加劇，毛桃的可溶性蛋白含量呈逐漸降低趨勢，含鹽量為0.6%時(shí)可溶性蛋白含量較CK減少3.39 mg/g；0.2%鹽脅迫時(shí)，山桃的可溶性蛋白含量較對照下降16.29%，0.2%～0.6%鹽脅迫時(shí)，山桃的可溶性蛋白含量持續(xù)上升，并在鹽含量為0.6%時(shí)相對最高，明顯高于毛桃、山杏。

2.3.3脯氨酸含量由圖6可見，隨鹽脅迫濃度的增加，山桃、山杏的脯氨酸含量總體呈“先升后降”變化趨勢，毛桃呈遞增趨勢；0～0.2%鹽脅迫時(shí)，山桃對脯氨酸積累相對最快，較CK增加57.54 μg/g，毛桃較CK增加43.72 μg/g，山杏脯氨酸含量雖有所增加，但與CK相比差異不明顯；鹽脅迫濃度為0.6%時(shí)，毛桃的脯氨酸含量分別是山桃、山杏的1.94、3.22 倍，說明毛桃對鹽脅迫的應(yīng)激保護(hù)生理能力相對較強(qiáng)。

2.4　NaCl脅迫對山杏、毛桃、山桃葉片保護(hù)酶活性的影響

由圖7、圖8可見，0～0.2%鹽脅迫時(shí)，山桃、毛桃的POD活性逐漸增加，而山杏POD活性則較CK下降8.64 U/mg；0.2%～0.6%鹽脅迫時(shí)，山桃葉片的POD活性呈“先升后降”趨勢，且含量始終高于毛桃和山杏，毛桃的POD活性雖有所降低，但下降幅度不大；山杏的POD活性在鹽含量為0.2%時(shí)達(dá)到最小值，后隨鹽濃度的增加逐漸上升。山桃的SOD活性變化呈“先降后升”趨勢，鹽含量為0.1%時(shí)達(dá)到最小值；隨鹽脅迫濃度的增加，毛桃的SOD活性變化不大。

2.5　NaCl脅迫對山杏、毛桃、山桃葉片相對電導(dǎo)率和丙二醛含量的影響

2.5.1相對電導(dǎo)率由圖9可見，3種砧木葉片的相對電導(dǎo)率呈不同程度上升趨勢，但不同砧木的相對電導(dǎo)率上升幅度差異相對較大；0～0.2%鹽脅迫時(shí)，山杏變化幅度相對最大，對鹽環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)相對較強(qiáng)；0.2%～0.6%鹽脅迫時(shí)，毛桃相對電導(dǎo)率上升幅度相對最大，0.6%鹽脅迫時(shí)的相對電導(dǎo)率較0.2%鹽脅迫時(shí)的提高27.28%， 山桃上升幅度相對較小，較0.2%鹽脅迫時(shí)的提高19.68%，對鹽脅迫不敏感。

2.5.2丙二醛含量丙二醛是評(píng)價(jià)細(xì)胞受鹽堿破壞程度高低的重要指標(biāo)之一[11]。由圖10可見，3種砧木受鹽脅迫時(shí)丙二醛含量的變化趨勢不一，隨鹽脅迫濃度增加，山杏丙二醛含量先升后降，在鹽堿濃度為0.2%時(shí)丙二醛含量達(dá)到最高，明顯高于毛桃、山桃；0.2%鹽脅迫時(shí)，毛桃的丙二醛含量較CK下降92.04%，高于山桃的53.98%。說明毛桃具有一定的耐鹽能力，在輕度和重度鹽環(huán)境下其細(xì)胞膜并未受到明顯的損壞。

2.6　3種杏李砧木的綜合評(píng)價(jià)

2.6.1基于隸屬函數(shù)法的綜合評(píng)價(jià)由于試驗(yàn)調(diào)查的耐鹽性指標(biāo)數(shù)量綱不一致，故先采用隸屬函數(shù)法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，將各指標(biāo)隸屬函數(shù)值求和即可得出不同砧木的耐鹽綜合得分。由表1可見，3種砧木耐鹽能力由高到低排序?yàn)槊?山桃>山杏。

表1　不同砧木耐鹽性指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

2.6.2基于主成分分析法的綜合評(píng)價(jià)對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于主成分分析的綜合評(píng)價(jià)。由表2可見，10項(xiàng)耐鹽指標(biāo)提取出2個(gè)主成分，旋轉(zhuǎn)后因子特征與方差貢獻(xiàn)結(jié)果可簡化變量的因子數(shù)，其中第1主成分特征根為5.790，代表10項(xiàng)耐鹽指標(biāo)信息總量的57.90%，第2主成成分特征根為 4.210，代表10項(xiàng)耐鹽指標(biāo)信息總量的42.10%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)100%，通過2個(gè)主成分能夠反映原始變量的所有信息。因此，采用2個(gè)公因子代替原有的10項(xiàng)指標(biāo)對杏李砧木耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，因子經(jīng)旋轉(zhuǎn)后與變量間的對應(yīng)關(guān)系更加清晰[12]。由表3可見，第1主成分系數(shù)為正且載荷值相對較高的指標(biāo)有葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量和POD活性，載荷值分別為0.768、0.890、0.993、0.991，載荷值較高且系數(shù)為負(fù)的指標(biāo)有生長量，載荷值為-0.989，說明第1主成分主要反映葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、植株生長量、POD活性這5項(xiàng)耐鹽指標(biāo)對砧木的影響；第2主成分載荷值相對較高且系數(shù)為正的指標(biāo)有生物量、相對電導(dǎo)率、丙二醛含量，載荷值分別是0.951、0.780、0.987，載荷值較高且系數(shù)為負(fù)的指標(biāo)有SOD活性，載荷值為-0.743，說明第2主成分主要反映生物量、相對電導(dǎo)率、丙二醛含量、SOD活性這4項(xiàng)耐鹽指標(biāo)對砧木的影響程度。用表3各項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)的載荷值除以相應(yīng)主成分對應(yīng)的特征根，然后開平方根，即可得到各個(gè)指標(biāo)的系數(shù)即為特征向量，將特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)相乘，可以得到2個(gè)主成分的函數(shù)表達(dá)式分別為

f1=-0.413ZX1+0.232ZX2+0.364ZX3+0.392ZX4+0.414ZX5+0.349ZX6+0.414ZX7-0.340ZX8+0.329ZX9-0.166ZX10；

f2=-0.186ZX1+0.475ZX2+0.390ZX3+0.329ZX4+0.168ZX5+0.410ZX6+0.178ZX7-0.420ZX8+0.430ZX9+0.484ZX10。

由表4可見，以公因子f1排序時(shí)，山桃排名第1，其作為砧木主要優(yōu)勢體現(xiàn)在受鹽脅迫時(shí)枝條營養(yǎng)儲(chǔ)存充足，對葉片光合作用、枝條生長影響相對較低，山杏排名相對最低，說明其受鹽脅迫危害程度相對最大；以公因子f2排序時(shí)，毛桃排名第1，作為砧木其優(yōu)勢在于細(xì)胞膜脂氧化受鹽脅迫影響相對較低，同時(shí)質(zhì)膜透性受鹽離子破壞程度較低，干物質(zhì)積累量相對較大，山杏細(xì)胞受鹽脅迫影響程度相對最大，細(xì)胞平衡破壞嚴(yán)重，得分相對最低；綜合得分值由低到高依次為毛桃>山桃>山杏，這與隸屬函數(shù)法分析結(jié)果一致。

表2　主成分的特征根、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率

表3　旋轉(zhuǎn)后的主成分載荷矩陣

表4　不同砧木耐鹽堿指標(biāo)得分及綜合得分

3　結(jié)論與討論

采用隸屬函數(shù)法對生化指標(biāo)單位進(jìn)行統(tǒng)一，能夠避免因數(shù)量綱不一致導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差，增加數(shù)據(jù)結(jié)果的精確性和可靠性。綜合來看，3種砧木耐鹽性由高到低為毛桃>山桃>山杏，其中山桃長勢強(qiáng)，可溶性糖、可溶性蛋白含量高，葉綠素含量也較高，毛桃干物質(zhì)含量積累多，細(xì)胞膜脂保護(hù)作用及抗氧化能力相對較強(qiáng)。當(dāng)細(xì)胞組織受到傷害時(shí)，葉片MDA含量增加，膜脂過氧化加劇[13-14]，引起葉片膜透性的增加[15]。夏陽等研究NaCl脅迫下蘋果幼樹葉片膜透性的變化發(fā)現(xiàn)，0.4% 鹽脅迫處理的相對電導(dǎo)率在中前期高于對照，植物細(xì)胞膜透性受到傷害[16]。杜中軍等報(bào)道，小金海棠和平邑甜茶葉片細(xì)胞膜透性隨鹽脅迫加重而增大，耐鹽能力強(qiáng)的小金海棠膜透性在不同鹽脅迫時(shí)間和脅迫強(qiáng)度下都低于平邑甜茶[17]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨NaCl濃度的增加，山桃、毛桃、山杏的相對電導(dǎo)率呈增加趨勢，0.6% NaCl處理的山桃、毛桃、山杏葉片相對電導(dǎo)率分別為對照的2.26、1.79、1.58倍，說明山桃、毛桃、山杏對0.6% NaCl處理都有一定程度的耐受性。

活性氧代謝失調(diào)引起自由基積累及自由基對大分子的破壞作用是需氧生物遭受逆境傷害的重要特征?；钚匝踉谥参矬w內(nèi)的清除則需SOD、POD等膜保護(hù)酶系統(tǒng)[18-19]?？藷崮尽ひ亮Φ劝l(fā)現(xiàn)，NaCl脅迫下長果阿月渾子葉片中的SOD、POD活性隨鹽濃度的增大而增強(qiáng)[20]。李會(huì)云等研究葡萄砧木品種(系)的耐鹽性結(jié)果表明，隨土壤含鹽量增加，SOD、POD活性呈先升后降趨勢[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在鹽脅迫初期(0～0.2%)，山桃和毛桃POD活性均逐漸增加，而山杏POD活性呈下降趨勢。而鹽脅迫后期(0.2%～0.6%)，山桃葉片POD活性呈先升后降趨勢，但含量始終高于毛桃和山杏；毛桃次之，POD活性雖降低，但幅度不大；山杏較低，在鹽含量0.2%達(dá)最低后POD活性開始上升。山桃SOD活性變化均呈"先降后升"趨勢，鹽含量0.1%時(shí)達(dá)最低值，隨著對鹽堿土壤的適應(yīng)，SOD活性明顯上升，毛桃隨鹽脅迫SOD變化不大。由此可見，SOD、POD活性在不同果樹鹽脅迫反應(yīng)中的變化規(guī)律不盡相同，可能是不同果樹應(yīng)答鹽脅迫的機(jī)制不同，也可能是不同酶在不同樹種中的作用途徑不完全一樣所致。

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其中，L為雙基基線長度，RS為雙基距離和，RT,RR分別為發(fā)射機(jī)、接收機(jī)與目標(biāo)之間的距離，HT,HR分別為發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的飛行高度，VT,VR分別為發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度，φT,φR分別為地面目標(biāo)散射點(diǎn)相對于發(fā)射、接收平臺(tái)天線軸向的俯仰角，ψT,ψR(shí)分別為發(fā)射、接收平臺(tái)波束指向的空間角，δT,δR分別為發(fā)射、接收平臺(tái)載機(jī)飛行方向相對于基線方向的方位角，θFT,θFR分別為發(fā)射、接收雷達(dá)天線波束指向相對于基線方向的方位角，θAT,θAR分別為發(fā)射、接收雷達(dá)天線相對于載機(jī)飛行方向的夾角。

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