砧木對桑樹耐旱性的影響

摘要：新疆的和田白桑(Morus alba L)較廣東桑(Morus atropurpuroea Roxb，)

有更強的抗旱性，但以廣東桑為砧木的和田白桑嫁接苗卻未表現出耐旱的優勢。相反，和田白桑扦插苗在水分脅迫下的葉片失水率明顯低于嫁接苗，而相對電導率兩者沒有明顯的差異。說明水分脅迫時砧木對植株地上部分失水率的影響顯著。

關鍵詞：桑：砧木：耐旱

中國分類號：S888，3⁺24；Q948，112⁺，3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114(2010)04-0891-02

桑是重要的經濟植物。其分布非常廣泛。從熱帶到寒溫帶。從濕潤氣候區到半干旱、干旱地區都能生長。桑樹在我國栽培范圍廣泛，目前栽桑業正從東南濕潤地區向西部內陸干旱、半干旱地區轉移。干旱是陸生植物最主要的環境脅迫之一，也是導致糧食減產的最普遍的逆境。提高作物的耐旱性是增加農業產出和減少農業用水的最經濟手段。氣候變化使許多地區出現極端干旱的頻率增加，而干旱也是影響桑樹正常生長的不利因素之一。了解桑樹對干旱耐受的機理并培育耐旱品種是科學工作者的責任。田間觀察發現，耐旱桑種和普通桑種在水分脅迫下的落葉量差異顯著，不同品種在水分脅迫下的抗旱性有較大差異，具體來說，我國北方地區桑種的耐旱性較南方桑種高，而廣東桑的耐旱性是最低的。我國具有非常豐富的桑樹種質資源，大部分蠶區的桑樹采用嫁接苗建設桑園，但影響嫁接苗的一個重要因素——桑樹砧木的選擇卻較少有人涉及[2]，特別是砧木對桑樹耐旱性的影響還未見報道。為此，我們對桑樹砧木與桑樹耐旱性的相互關系進行了初步的探討。現將結果報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料

在湖北省農業科學院經濟作物研究所內的湖北省桑樹資源圃中，選用從廣東省引進的廣東桑(Morus atropurpuroea Roxb，)和從新疆自治區引進的和田白桑(Morus alba L)做試驗對象，分別采集廣東桑與和田白桑的成熟種子，備用：取和田白桑枝條做接穗或者是扦插，培育扦插苗；以廣東桑種子培育的實生苗做砧木。

1.2 方法

選取大小整齊一致的廣東桑實生苗為砧木，在上面嫁接和田白桑及廣東桑，嫁接苗栽植于土質均勻的苗圃內，生長一年后進行有關測定。

失水率用稱重法測定。在上午9：00取樣，每一處理取第三葉位的4片葉，剪下后立即稱取鮮樣重量，然后在室內攤于桌面上，在相同環境下使之自然失水，6 h后再稱重。分別計算各處理的離體葉片失水率，失水率=(鮮葉重一失水葉重)／鮮葉重×100％。

相對電導率測定按電導率儀法進行測定，每處理取第三葉位的3片葉，用去離子水沖洗2次。放入試管內，加入去離子水20 mL，抽氣10 min，室溫放置6 h_o測電導率S_1o。封口，沸水浴10min，冷卻平衡10 mln后再測電導率S₂，同時測定去離子水的電導率S_n。相對電導率=(S₁-S_o)／(S₂-S_o)×100％。在雨后的第三天開始測定，在連續干旱的20 d內共取得4組數據。

種子發芽情況觀察方面，將廣東桑與和田白桑的種子用去離子水浸種24 h，分別取10粒種子鋪于直徑10 cm培養皿內的定性濾紙上，每皿加5mL去離子水。置于室溫下。每隔1 d加2mL去離子水，5 d后改為0.2mmol／L的甘露醇溶液。每天2mL，同時以加去離子水的廣東桑與和田白桑種子為對照。觀察幼苗的生長情況。

2 結果與分析

2.1 不同桑種對水分脅迫的耐受性

甘露醇是一種常用來引起水分脅迫的滲透劑，它可使組織失水而起到類似于自然干旱的作用。我們選擇0.2 mmol／L的甘露醇溶液處理發芽5 d后的種子，結果發現，用甘露醇溶液處理后，約50％的廣東桑幼芽已枯萎，而和田白桑均生長正常，結果如圖1所示。以加去離子水作為對照組的廣東桑與和田白桑的幼芽均生長正常。說明和田白桑對干旱脅迫的耐受力明顯要強于廣東桑。因此，選擇廣東桑做砧木可以觀察干旱脅迫耐受力不強的根系對耐旱桑種接穗的影響。

2.2 砧木對不同桑種葉片失水率的影響

離體葉片室內自然失水率可以用來表示植物組織抗脫水能力的強弱，失水速率慢，表示植物的耐旱性強。我們從雨后的第三天起，在2009年7月底到8月中旬的近20d時間的高溫干旱期間，分別對和田白桑的扦插苗和嫁接苗、廣東桑的實生苗和嫁接苗的葉片失水率進行了測定。結果顯示，所有材料的葉片失水率均隨著水分脅迫的加重而逐漸上升。以廣東桑做砧木的廣東桑嫁接苗和實生苗。以及以廣東桑做砧木的和田白桑嫁接苗的葉片失水率非常接近，而和田白桑扦插苗的失水率卻低得多(圖2)。說明砧木對葉片失水率的影響顯著。

2.3 砧木對不同桑種葉片相對電導率的影響

當植物遭到干旱脅迫時，細胞膜受到不同程度的破壞，膜的透性增加，細胞內部分電解質外滲。這些物質進入環境介質中，使環境介質的導電性增加。表現在植物電導率的增加。相對電導率是反映植物膜系統狀況的一個指標，可用以判斷細胞膜的穩定性…，相對電導率較高表明膜的穩定性較低。我們分別測定了和田白桑的嫁接苗和扦插苗以及廣東桑嫁接苗葉片的相對電導率，結果(圖3)發現，以廣東桑為砧木的和田白桑的嫁接苗與和田白桑扦插苗葉片的相對電導率近似，且都明顯低于廣東桑嫁接苗。

3 討論

植物的抗旱性是指植物在于早環境中生長、繁殖或生存的能力，以及在干旱解除以后迅速恢復的能力。以往的研究發現，廣東桑的耐旱力較我國其他地區的桑種弱。我們的種子發芽試驗也證實廣東桑對水分缺失的耐受力低于和田白桑，因此用廣東桑為對象來研究砧木對桑種的耐旱力影響是一種有效的選擇。

在水分脅迫下，植物葉片的氣孔導度和蒸騰速率都下降、失水過程中會產生一系列的變化，如氣孔變小、生長緩慢。以廣東桑為砧木的和田白桑的保水力與廣東桑近似，但明顯低于和田白桑扦插苗。原因可能是耐旱力較低的桑種，其根系對土壤水分缺失的敏感度低于耐旱性高的桑種，因此產生的ABA較少，使其地上部分對逆境做出適應性調整的能力較低，導致保水力下降。而和田白桑的嫁接苗和扦插苗葉片的相對電導率近似，且都明顯低于廣東桑。說明水分脅迫時根系對地上部分細胞膜透性的影響并不明顯，耐旱性強的桑種，其細胞膜的穩定性在水分脅迫時更高。以廣東桑為砧木可能不利于桑種耐早性的發揮。但通過選擇砧木，有助于提高桑種在不同氣候和土壤條件下的抗逆性。