遼寧阜新地區不同種源文冠果對干旱響應研究

高源

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業調查設計隊，遼寧 阜新 123100)

遼寧阜新地區不同種源文冠果對干旱響應研究

高源

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業調查設計隊，遼寧 阜新 123100)

以遼寧阜新種植的不同種源文冠果為研究對象，采用水分脅迫的方法探討不同種源文冠果植物體內脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質對干旱環境的響應。研究結果表明：脯氨酸和可溶性糖含量隨著水分脅迫的增加而增加，以延安和沈陽的2個種源的耐旱性較好。可溶性蛋白質變化幅度不大，不適宜作為反映文冠果的耐旱能力重要指標。

文冠果；干旱；滲透調節物質

文冠果是文冠果屬落葉灌木，在我國北方分布很廣，是我國特有的一種食用油料經濟樹種。該樹種喜陽，耐半陰，對土壤要求不高，耐瘠薄、耐干旱、耐嚴寒能力強的特性使其成為北方退耕還林和防風固沙的主要造林樹種之一。2006—2015年在能源林規劃中國家林業局把它作為三北防護林首選樹種之一[1]。伴隨著文冠果柴油提取的成功，其生態作用和經濟價值逐漸提高。目前遼寧阜新市文冠果種植面積已達近百萬畝，品種多達數十個[2]。本文以不同種源的文冠果幼苗為研究對象，通過水分脅迫試驗，探討各種源苗木的滲透調節物質對水分脅迫的響應，為該地區選育優良種源提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2013年末文冠果種子由遼寧省林科院提供，種源5個，分別來自赤峰、延安、蘭州、沈陽和喀什。在播種前的冬季，將所有種子進行沙藏，翌年春季在苗圃播種，然后進行統一澆水施肥管理。

1.2 試驗方法

2015年春季對試驗播種苗木進行篩選，選擇長勢和株高一致的幼苗進行盆栽試驗。移栽的花盆規格35 cm×25 cm,每盆裝15 kg土，栽1株苗木，栽植完畢后在栽植盆土壤表面覆蓋細沙以減少水分蒸發。水分設置四個處理，分別是CK(田間最大持水量)，A(80%田間最大持水量)輕度水分脅迫,B(60%田間最大持水量) 中度水分脅迫,C(40%田間最大持水量) 重度水分脅迫，每個各處理3盆。共計60盆，放在大棚內避風避雨。采用稱重法處理添加水分，每兩天上午稱重一次補足水分。于5月10日開始進行水分控制，每隔一個月測定一次，分別是6月10日、7月10日、8月10日、9月10日、10月10日，共5次。

1.3 項目測定

脯氨酸含量采用堿基水楊酸法測定[3]

可溶性糖采用蒽酮比色法測定[3]

可溶性蛋白采用考馬斯亮藍法測定[3]

1.4 數據處理

本試驗采用Microsoft Excel軟件和SPSS軟件進行數據分析處理。

2 結果與分析

2.1 水分脅迫對不同種源文冠果幼苗脯氨酸含量影響

脯氨酸能保持植物細胞內水分和保護細胞內蛋白質的作用。由圖1可知，各個不同種源文冠果幼苗脯氨酸含量均隨著水分脅迫的加劇而增加，且含量均高于對照，除了喀什的輕度水分脅迫，其他處理較對照都達到了顯著水平(P<0.05)。5個種源的幼苗，都以重度水分脅迫的含量最高。較對照分別高103.3%(赤峰)、116.1%(延安)、89.9%(蘭州)、105.8%(沈陽)和87.8%(喀什)，均達到了顯著水平(P<0.05)。以延安的種源脯氨酸含量最高，增加幅度最大，最敏感，沈陽種源次之。

圖1 水分脅迫對脯氨酸含量的影響

圖2 水分脅迫對可溶性糖含量的影響

2.2 水分脅迫對不同種源文冠果幼苗可溶性糖含量影響

可溶性糖能夠為植物抵抗逆境起到了很好的保護作用，其本身的能量又為植物生長提供有利條件。由圖2可知，各個不同種源文冠果幼苗可溶性糖含量也是隨著水分脅迫加劇逐漸增多，各處理均高于對照，且達到了顯著水平(P<0.05)。而中度水分脅迫和重度水分脅迫處理的可溶性糖含量增加幅度較大。重度水分脅迫可溶性糖的含量最高，5個種源分別較對照高88.7%(赤峰)、120.9%(延安)、93.6%(蘭州)、129.5%(沈陽)和110.9%(喀什)。以沈陽的種源可溶性糖含量最高，增加幅度最大，最敏感，延安種源次之。

圖3 水分脅迫對可溶性蛋白含量的影響

2.3 水分脅迫對不同種源文冠果幼苗可溶性蛋白含量影響

可溶性蛋白作用增加和積累能提高細胞的保水能力，對細胞的生命物質及生物膜起到保護作用，因此經常用作篩選抗性的指標之一。由圖3可知，不同種源可溶性蛋白的含量隨著水分脅迫的增加而增加，含量均高于對照，但增加幅度不同。水分脅迫各處理中可溶性蛋白的含量最高值出現在蘭州種源的中度水分脅迫，為1.91 mg·g-1。重度水分脅迫可溶性蛋白的含量以赤峰>蘭州>喀什>延安>沈陽。中度水分脅迫可溶性蛋白的含量蘭州>赤峰>喀什>延安>沈陽。輕度水分脅迫可溶性蛋白的含量蘭州>赤峰>沈陽>延安>喀什。

3 結論與討論

當植物處于干旱環境時，自身會主動調節滲透物質的量，如本試驗所研究的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質，可以通過它們的含量增加來降低植物細胞內的滲透勢，以維持植物正常生長，因此這些物質含量變化可以作為反映植物對環境的適應能力和抗旱能力的指標[4]。

本研究表明，脯氨酸的含量隨著水分脅迫的加劇含量逐漸增加，5個種源的含量均以重度水分脅迫最高。其中延安種源含量最高，耐旱性較高，沈陽的種源次之。可溶性糖包括蔗糖、葡萄糖和果糖等，可溶性糖的含量隨著水分脅迫的加劇含量逐漸增加，5個種源的含量均以重度水分脅迫最高。其中沈陽種源含量最高，耐旱性較高，延安的種源次之。所以在脯氨酸和可溶性糖的兩個滲透調節物質指標上，表現最好的是延安和沈陽兩個種源。在可溶性蛋白質這一指標中，其含量雖然隨著水分脅迫加劇而增加，但是增加幅度不大，可能是脯氨酸和可溶性糖的含量的增加來調節可溶性蛋白，對其是一種補償，以維持細胞結構的平衡[5]，可見對本試驗的可溶性蛋白質含量指標不能更直觀地反映文冠果的耐旱能力。

[1] http://baike.so.com/doc/5407333-5645242.html

[2] 陳燕勤,陳德軍,楊再磊,等. 基于響應曲面法優化文冠果種仁油的提取工藝研究[J].化學與生物工程,2012,29(2):33-36,43

[3] 劉祖棋，張石誠.植物抗性生理學[M].北京：中國農業出版社，1995：373

[4] 趙雅靜,翁伯琦,王義祥，等.植物對干旱脅迫的生理生態響應及其研究進展[J].福建稻麥科技, 2009,27(2):45-50

[5] 謝志玉,張文輝,劉新成.干旱脅迫對文冠果幼苗生長和生理生化特征的影響[J].西北植物學報,2010,30(5):948-954

Reflection ofXanthocerassorbifoliawith Different Provenances on Drought in Fuxin Area of Liaoning Province

Gao Yuan

(Forestry Investigation and Design Team, Fuxin Mongolian Autonomous County of Liaoning Province,Fuxin 123100,China)

The reflection of proline, soluble sugar and soluble protein to the arid environment ofXanthocerassorbifoliawere studied by means of water stress in different provenances from Fuxin City planted in Liaoning province. Result shows that the content of proline and soluble sugar increased with the increase of water stress, and the drought tolerance of two provenances in Yan’an and Shenyang are optimal. The change of soluble protein is not significant, soluble protein is not suitable to be the indicators which reflect the drought tolerance ofXanthocerassorbifolia.

Xanthocerassorbifolia; drought; osmotic regulation

1005-5215(2017)05-0040-02

2017-03-09

高源(1980-)，女，遼寧鐵嶺人，高級工程師，從事林木育種研究.

S793

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.05.013