水分脅迫對3個棗品種可溶性糖含量的影響

馬艷麗

(遼寧省旱地農林研究所，遼寧 朝陽 122000)

當植物受到水分脅迫時，由于細胞外水勢低于胞內，從而導致細胞內的水分會向外流動，因此，細胞處于失水狀態，植物為了不使細胞內的水分流失，維持細胞正常生理代謝，一般會通過滲透調節作用，達到降低胞內水勢，使水分的流動朝著細胞生長有利的方向流動。可溶性糖作為一種有效的滲透調節物質，主要包括蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖等。已有研究表明，可溶性糖在整個細胞滲透勢變化中起主導作用。本試驗采用盆栽控水方法，人為控制不同土壤水分梯度，研究大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗植株葉片可溶性糖含量隨著水分脅迫變化情況。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2014年4月在遼寧省旱地農林研究所院內展開，將大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗2年生嫁接苗栽植于花盆中，盆內基質按園土：腐殖土：沙土3∶1∶1的體積比混勻，每盆栽植1株。測定盆中土壤的最大持水量為46.03%，利用環刀測定土壤容重為1.12 gcm-3。根據Hsiao.TC提出的水分梯度劃分理論，設置了4個土壤容積含水量范圍，分別為對照CK:28.35%～30.93%,輕度脅迫S1:20.62%～23.20%；中度脅迫S2:15.46%～ 18.04%；重度脅迫S3:10.31%～12.89%。棗苗栽植后，充足澆水，使其萌芽，緩苗生長2個月左右，成活后開始水分控制，達到4個水分梯度時開始試驗測定。7月以后，按照不同水分處理梯度開始進行控水試驗，將盆栽棗苗放于遮雨棚中，每天下午3點左右，利用土壤水分測定儀(HD2)測定花盆內土壤容積含水量，并及時補充當天減少的水分。每隔10天左右，分別測定一次葉片的可溶性含糖量指標，每個指標重復測定3次。

1.2 測定方法

可溶性含糖量測定采用蒽酮比色法。具體測定方法參照文獻[1]。

2 結果與分析

圖1～圖4分別表示對照、輕度脅迫、中度脅迫和重度水分脅迫下，大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗3個品種不同脅迫可溶性含糖量的變化情況(圖1～圖4)。

由圖1～圖4可以看出，3個棗苗品種經過不同梯度水分脅迫處理后，各品種葉片內可溶性糖含量與對照CK相比均有所上升，且分別在S1、S2和S3水分脅迫處理下，與對照相比較，可溶性含糖量增加的幅度不同，水分重度脅迫處理下，可溶性含糖量增加的幅度值最大，而輕度脅迫下，可溶性含糖量增加的幅度值最小。可溶性含糖量增加可以維護棗苗葉片組織細胞中的滲透調節平衡，通過增加可溶性糖含量，從而降低葉片滲透勢，使得棗苗抗旱性增強。另從圖1～圖4可知，所有的曲線變化都比較平緩，說明隨著脅迫進程的持續，可溶性糖含量沒有太明顯變化。相比其他兩個棗品種而言，三星大棗曲線在脅迫時間序列各梯度水平上可溶性含糖量始終高于大平頂棗和金鈴圓棗。在水分重度脅迫處理下，當脅迫到第30天以后，三星大棗的可溶性糖含量突然有了明顯的上升，可溶性糖含量的不斷升高，說明三星大棗抗旱性能更強。

3 結論與討論

可溶性糖是一種有效的滲透調節保護劑，在水分脅迫條件下，可溶性糖含量的增加被認為是植物對脅迫環境下的一種適應機制。可溶性糖也是合成其他有機溶質的碳和能量來源[2]，對細胞質膜和原生質膠體有穩定作用[3]。本試驗研究表明，3個棗品種在不同梯度水分脅迫下，可溶性含糖量均增加。相比對照而言，重度水分脅迫下可溶性含糖量增加的幅度最大。在不同的水分脅迫梯度下，隨著脅迫進程的持續，3個棗品種可溶性含糖量的曲線變化都比較平緩。可溶性含糖量總體狀況表明，三星大棗抗旱性更強。

一般情況下，耐旱植物的可溶性糖含量高于不耐旱植物，由于可溶性糖能夠增加細胞液的滲透壓，從而增強細胞吸水以及保水能力，使原生質不會脫水凝固，起到冰凍保護劑作用[4]。此外，還有研究指出，可溶性糖積累可以產生超飽和液體，這種液體具有固體機械特性，從而防止細胞塌陷，細胞溶液不能發生結晶，限制大分子混合，使細胞處于一種穩定的靜止狀態。