科爾沁沙地3種平歐雜種榛對干旱脅迫的生理響應研究

艾婷婷

摘要 為了揭示科爾沁沙地栽培的遼榛3號（84-226）、遼榛7號（82-11）和達維（84-254）3個品種平歐雜種榛幼苗對持續干旱脅迫的適應能力，以盆栽一年生幼苗為試驗材料，通過在人工干旱氣候室內，模擬野外環境、控制土壤含水量的方法，設置土壤含水量在田間正常持水量（CK）、田間持水量的55%（輕度脅迫）、田間持水量的35%（中度脅迫）、田間持水量的25%（重度脅迫）4個處理，研究了水分脅迫對3個品種的平歐雜種榛3項生理指標的影響。結果表明，隨著干旱脅迫的加劇，3種平歐雜種榛生理指標變化規律均表現為丙二醛、可溶性糖的含量逐漸增加，相對電導率逐漸升高；運用隸屬函數法對3種平歐雜種榛進行抗旱性進行綜合評價，抗旱性大小排序為遼榛7號>達維>遼榛3號。

關鍵詞 平歐雜種榛；干旱脅迫；生理響應；抗旱性；科爾沁沙地

中圖分類號 S664.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0149-02

植物生長經常受到諸多環境因子的影響，如低溫、干旱和鹽漬等。干旱則是影響最普遍的因子之一。在干旱脅迫下，植物為抵抗逆境會發生一系列生理生化反應。平歐雜種榛（Corylus heterophylla Fish.×Corylus avellana L.）又稱平歐雜交榛，由遼寧省經濟林研究所利用我國原產的野生平榛（Corylus heterophylla Fisch.）為母本與引入我國的歐洲榛（C.avellana L.）為父本進行種間遠緣雜交選育出的優良品種[1]，是極具開發潛力的經濟林樹種。2007年從遼寧省經濟林研究所引進3個品種的平歐雜種榛，本文對3個品種的平歐雜種榛不同干旱脅迫下其丙二醛、可溶性糖和相對電導率3項生理指標進行分析，為今后在科爾沁沙地的平歐雜種榛建園、造林和撫育管理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于科爾沁沙地東南邊緣的遼寧省固沙造林研究所林業產業示范基地，地理坐標為東經122°53′～122°22′、北緯42°43′～42°51′，屬暖溫帶半干旱半濕潤氣候區。主要氣候特點是干旱多風，年降水量500 mm左右，年蒸發量約為降水量的3倍。年均氣溫5.1～6.1 ℃，極端最低氣溫-34.1 ℃，極端最高氣溫43.2 ℃，無霜期154 d。年均風速3.0～3.7 m/s。土壤類型主要為風沙土，有機質含量較低。

1.2 試驗材料

試驗選擇遼榛3號（84-226）、遼榛7號（82-11）和達維（84-254）3個平歐雜種榛品種，2015年4月，選擇生長健壯、無病蟲害、長勢一致的一年生苗裝入30 cm×30 cm的營養杯中（1株/盆），每種苗木50盆。

1.3 試驗方法

7月末，隨機抽取每種苗木各30盆搬入固沙造林研究所人工干旱氣候室內，模擬野外環境，當土壤含水量在田間正常持水量（CK）、田間持水量的55%（輕度脅迫）、田間持水量的35%（中度脅迫）、田間持水量的25%（重度脅迫）時測試。

1.4 測定方法及數據處理

丙二醛含量通過硫代巴比妥酸法測定，可溶性糖含量通過蒽酮法測定，相對電導率通過電導率儀測定[2]。調查數據用Excel 2010軟件進行處理，其中方差分析及多重比較由SPSS 22.0 完成，抗旱性用隸屬函數值法進行評價[3]。

2 結果與分析

2.1 不同程度干旱脅迫對平歐雜種榛生理特性的影響

植物在干旱脅迫條件下細胞中活性氧逐漸得到積累，最終發生膜脂過氧化和膜脂脫氧化反應，導致過氧化產物丙二醛的產生和積累[4]。3種平歐雜種榛在不同干旱脅迫下丙二醛的變化如表1所示?？梢钥闯?，隨著干旱脅迫的增加，遼榛3號、遼榛7號和達維的丙二醛含量呈遞增趨勢；在中度干旱和重度干旱脅迫下，3種平歐雜種榛的丙二醛值含量均與CK差異顯著，說明輕度干旱脅迫對3種平歐雜種榛膜系統的傷害較輕，隨著脅迫程度加劇，平歐雜種榛葉片膜系統受傷害程度逐漸增加，在重度干旱脅迫下遼榛3號的丙二醛含量比CK上升了89.85%，達維和遼榛7號分別比CK上升了77.37%和60.29%。說明干旱脅迫對3種平歐雜種榛膜系統的傷害程度不同，遼榛7號增幅較小說明細胞膜受到的傷害較輕，遼榛3號增幅相對較大，說明細胞膜受到傷害較大。

從表2可以看出，3個品種平歐雜種榛葉片中的可溶性糖含量均隨著干旱脅迫程度的增加而增大，且與CK差異顯著（P<0.05），重度脅迫下達到最大值。在脅迫初期，增加緩慢，在中度脅迫時增加幅度開始加大。在重度脅迫下，達維增幅最大，比CK上升了522.43%，遼榛7號和遼榛3號分別比CK上升了415.77%和185.61%。這說明三者相比，在重度干旱脅迫下對達維的影響最大，對遼榛7號的影響次之，對遼榛3號的影響最小。

相對電導率是細胞膜透性的反映，可以直接反映出細胞被傷害的程度。由表3可知，3種平歐雜種榛的細胞膜透性隨著脅迫程度的加劇呈逐漸增大趨勢。在脅迫初期，增速相對緩慢，說明此時3種平歐雜種榛葉片細胞膜受傷害的程度均較輕；隨著脅迫程度的加劇，葉片受傷害的程度逐漸加大，在重度脅迫下達到最大值，其中遼榛3號在重度干旱脅迫時相對電導率較CK上升了78.57%，達維和遼榛7號分別比CK上升了141.73%和112.85%，以上結果說明3個品種的平歐雜種榛在不同的水分脅迫下，電導率逐漸升高，重度脅迫下達到最大值。遼榛3號的細胞膜受傷害程度較小，達維細胞受到的損害程度最重。

2.2 3種平歐雜種榛抗旱性評價

植物的抗旱性是一個復雜的綜合性狀，它受多種因素影響，而各因素間又存在微妙的關系，其重要性也不甚相同。對樹木抗旱性的評價，當涉及到多種樹木、多個指標的情況時，因各指標所表達的樹木抗旱性順序往往不一致，利用一般的簡單方法很難得出確切結果[5]。本文采用模糊數學的隸屬函數法，通過各指標隸屬值的平均值對3種平歐雜種榛的抗旱性進行綜合分析（表4），得出抗旱性的強弱順序為遼榛7號>達維>遼榛3號。

3 結論

在干旱脅迫下，植物丙二醛含量增幅越小，抗旱性越強；反之，丙二醛含量增幅越大，抗旱性越弱。隨著干旱脅迫程度的加劇，3種平歐雜種榛的丙二醛含量均表現為在輕度脅迫下增幅較小，從中度脅迫開始增幅逐漸增大，在重度脅迫時達到最大值[6-7]。3種平歐雜種榛的可溶性糖從輕度脅迫開始就與田間正常持水量（對照）呈現出顯著差異（P<0.05），隨著干旱脅迫程度的加劇，增幅逐漸遞增，在重度脅迫時達最大值。3種平歐雜種榛的相對電導率隨著干旱脅迫程度的加劇逐漸升高，在重度脅迫時達到最大值[8-10]。

隨著干旱脅迫程度的加劇，3種平歐雜種榛的丙二醛、可溶性糖含量逐漸增加，相對電導率逐漸升高。運用隸屬函數法對3種平歐雜種榛進行抗旱性進行綜合評價，分析得出的抗旱性強弱依次為遼榛7號>達維>遼榛3號。

4 參考文獻

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