不同楊樹品種耐鹽性對比研究

摘要：利用不同濃度NaCl溶液澆灌NYJ1（吳屯楊）、NYJ2（小胡19）、NYJ3（小胡23）、NYJ4（小胡8）、NYJ5（小胡12）、NYJ6（小胡楊）6 種盆栽楊樹苗木，測定鹽脅迫下各樹種相對電導率、游離脯氨酸、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）等生理指標及活葉下高/株高。結果表明：6個樹種中以吳屯楊耐鹽性最強，小胡19、小胡8次之，小胡12、小胡楊再次之，小胡23最差。

關鍵詞：楊樹；鹽脅迫；相對電導率；游離脯氨酸；SOD；MDA

中圖分類號：S792.11" 文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2023）05-0026-03

土壤鹽堿化是影響農業生產和生態環境的嚴重問題。全世界鹽堿地面積約占陸地面積的1/3，占耕地面積的10%。我國有大面積的鹽堿地，僅海岸帶灘涂就達666.67萬hm²。隨著工業污染加劇、灌溉農業發展、化肥使用不當等原因，我國土壤鹽漬化、次生鹽漬化問題突出，嚴重影響了農林業生產^[1]。如何利用大面積鹽堿地、荒漠化土地和豐富咸水資源來發展林業、農業，改善生態環境，是生物科學迫切需要解決的重大課題，尤其在植物耐鹽機理研究與評價基礎上選育耐鹽堿樹種是目前亟待解決的問題。楊樹生長迅速、生物產量高，是一種世界性的造林樹種，且一些楊樹具有較強的耐鹽性，對鹽堿化土地的利用和開發具有重要價值^[2]。一些林業工作者開展鹽堿地造林嘗試，粗選出幾種耐鹽性較強的楊樹樹種。從中選擇6個楊樹樹種盆栽，用不同濃度NaCl溶液進行澆灌，測量各種耐鹽性指標，通過研究和評價鹽脅迫條件下耐鹽堿楊樹的響應及其耐鹽堿能力來選出耐鹽性較強的楊樹品種。

1 試驗與方法

1.1 試驗設計

一般認為無機鹽中對植物危害最大的是鈉鹽。農作物通常對NaCl非常敏感，即使是50 mmol/L NaCl的低鹽度對耐鹽性很強的水稻也是致死的。因此，采用NaCl溶液澆灌楊樹盆栽苗木來進行耐鹽性實驗的方法是科學可行的。

春季將NYJ1（吳屯楊）、NYJ2（小胡19）、NYJ3（小胡23）、NYJ4（小胡8）、NYJ5（小胡12）、NYJ6（小胡楊）6 種楊樹插穗，分別扦插于花盆中，每盆3 株，盆土為壤土與珍珠巖5∶1混合。苗高40 cm左右時分別用0，75，150 mmol/L的NaCl溶液澆灌，土干即澆，澆透為止。每個樹種每個處理4 盆×3 株/盆，鹽處理持續37 d。扦植后至NaCl處理前，花盆置于室外。鹽處理開始后移至棚內，以防止雨水對試驗產生影響。

1.2 測量項目及方法

1.2.1 相對電導率 鹽脅迫期間相隔一周連續3 次用DDSJ—308A型電導率儀（電極常數1.009）測量相對電導率。

1.2.2 游離脯氨酸含量 鹽處理后期用731型分光光度計測量游離脯氨酸含量。

1.2.3 超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）含量 鹽脅迫結束后采集功能葉片，將其清洗、吸干、稱質量，再用液氮迅速冷凍，然后放超低溫冰箱中冷藏。

以上3 個指標測量方法均按《植物生理學研究技術》（郝建軍等編著）操作。

2 結果與分析

2.1 不同濃度NaCl溶液處理對相對電導率的影響

當植物組織受到各種逆境危害時膜透性增大，細胞內含物有不同程度的外滲。將受害組織浸入無離子水中，其外滲液中電解質含量比正常組織外滲液中含量高。膜受傷害程度越重，無離子水中電解質含量增加越多，電導率越高。電導率的變化可反映質膜受傷害的程度，有助于我們了解植物的抗逆性。3 次測量的相對電導率結果見圖1。對3 次測量數據進行方差分析，結果見表1。最后，進一步進行各因子各水平間Duncan`s新復極差檢驗。

由圖1可知，3 次測量總體看，電導率第1次gt;第3次gt;第2次，且3 次間差異極顯著。NYJ3極顯著高于NYJ2，NYJ1；NYJ5顯著高于NYJ2，NYJ1。

由表1可知，耐鹽性由強至弱順序為NYJ1—NYJ2—NYJ4—NYJ6—NYJ5—NYJ3。

2.2 不同濃度NaCl溶液處理對游離脯氨酸含量的影響

正常條件下生長的植物體內游離脯氨酸含量較低，但在逆境下其含量會增加10～100 倍。一般認為脯氨酸是一種滲透保護劑，在植物受逆境脅迫時脯氨酸的增加會有助于細胞或組織保水，同時還可作為碳水化合物的來源及酶和細胞結構的保護劑。因此，在一定程度上測定植物體內游離脯氨酸含量可從生理上了解逆境對植物的傷害程度。不同濃度NaCl溶液處理下的游離脯氨酸含量見圖2。

由圖2可知，對測量的數據進行方差分析和各因子各水平間Duncan`s多重比較結果表明：6 個樹種的游離脯氨酸含量隨著NaCl濃度的增大均極顯著增大。75 mmol/L下NYJ1，NYJ2極顯著高于NYJ6；NYJ3，NYJ4，NYJ5顯著高于NYJ6。150mmol/L下NYJ1，NYJ2，NYJ4極顯著高于NYJ6；NYJ1極顯著高于NYJ3，NYJ5；NYJ2，NYJ4顯著高于NYJ3。由此認為，75mmol/L下，NYJ1，NYJ2，NYJ4耐鹽性較強，NYJ6較差；150mmol/L下NYJ1最強，NYJ2和NYJ4居中，NYJ3，NYJ5，NYJ6較差。

2.3 不同濃度NaCl溶液處理對SOD和MDA含量的影響

2.3.1 不同濃度NaCl溶液處理對SOD含量的影響 SOD具有清除自由基及活性氧、防止膜脂過氧化等作用。一般認為逆境下植物體內SOD積累量越高則抗逆性越強。不同濃度NaCl溶液處理下各樹種SOD含量見圖3。

由圖3可知，對測量的數據進行方差分析和各因子各水平間Duncan`s多重比較結果表明：鹽脅迫下各樹種的SOD含量極顯著高于對照。隨著NaCl濃度的加大，SOD含量隨之升高，鹽脅迫下NYJ1極顯著高于NYJ3，顯著高于NYJ6，其余不顯著。由此認為，NYJ1耐鹽性最強，其次是NYJ2，NYJ4，NYJ3最差。

2.3.2 不同濃度NaCl溶液處理對MDA含量的影響 MDA是膜脂過氧化產物，MDA含量越高說明細胞受傷害程度越強。不同濃度NaCl溶液處理下MDA含量變化見圖4。

由圖4可知，對測量的數據進行方差分析和Duncan`s多重比較結果表明：隨著NaCl濃度的加大，MDA含量隨之增加，NYJ1的3個處理間差異不顯著；NYJ3的0 mmol/L與75 mmol/L處理間不顯著，但150 mmol/L下極顯著高于前兩個濃度；其余4 個樹種均是150 mmol/L極顯著高于0 mmol/L。NYJ1顯著低于除NYJ2以外的4 個樹種。這說明NYJ1受害程度最低，NYJ3在低NaCl濃度下受害程度較輕。由此認為，NYJ1耐鹽性最強，其次是NYJ2，再次NYJ4，NYJ5，NYJ6，NYJ3，但NYJ3在較低濃度NaCl脅迫下表現較好。

2.4 不同濃度NaCl溶液處理下各樹種的活葉下高/株高

活葉下高/株高越大說明受傷害程度越大。各樹種的活葉下高/株高見圖5。

由圖5可知，對測量的數據進行方差分析和Duncan`s多重比較結果表明：隨著NaCl濃度的加大，各樹種活葉下高/苗高升高，即受害程度增大，且3 個處理間差異極顯著。總體上看，NYJ6最大，NYJ1最小，NYJ6，NYJ5，NYJ4，NYJ2極顯著高于NYJ1。由此得出，較低鹽濃度下NYJ1和NYJ3最優，NYJ5較差；較高濃度下，NYJ1最優，NYJ6，NYJ2，NYJ5次之，NYJ3，NYJ4再次之。

3 結論與討論

隨著土壤鹽漬化情況的加重，鹽脅迫成為制約林木生長的重要環境因子^[3]。用不同濃度NaCl溶液澆灌盆栽楊樹苗來進行鹽脅迫試驗，通過對相對電導率、游離脯氨酸、SOD和MDA等生理生化指標的測定分析和對活葉下高/株高的測量，得出以下結果：在參加實驗的6 個楊樹品種中，總體看NYJ1（吳屯楊）耐鹽性最強， NYJ2（小胡19）、NYJ4（小胡8）次之，NYJ5（小胡12）、NYJ6（小胡楊）再次之，NYJ3（小胡23）最差。

參考文獻

[1] 趙瑞，陳少良.楊樹耐鹽性調控的離子平衡與活性氧平衡信號網絡[J].中國科學：生命科學，2020（2）：167-175.

[2] 陳必勝，汪曉沙，黃梅，等.楊樹耐鹽性研究進展[J].安徽農業科學，2012（35）：17 161-17 163+17 230.

[3] 羅子敬，孫宇涵，盧楠，等.楊樹耐鹽機制及轉基因研究進展[J].核農學報，2017（3）：482-492.

Comparative Study on Salt Tolerance of Different Poplar Varieties

Shi Xianghua， Liu Huan， Zhao Yuzhong*

（Liaoning Modern Agricultural Production Base Construction Engineering Center， Shenyang 110000， China）

Abstract： Six potted poplar seedlings， NYJ1 （Wutun polar）， NYJ2 （Little Hu 19）， NYJ3 （Little Hu 23）， NYJ4 （Little Hu 8）， NYJ5 （Little Hu 12） and NYJ6 （Little poplar）， were watered with different concentrations of NaCl solution. Physiological indexes such as relative electrical conductivity， free proline， superoxide dismutase （SOD） and malondialdehyde （MDA） and height under living leaf/plant height were measured under salt stress. The results showed that： The salt tolerance of Wutun poplar was the strongest among the 6 tree species， followed by Little Hu 19 and Little Hu 8， little Hu 12 and Little Hu again， Little Hu 23 was the worst.

Key words：" poplar; salt stress; relative conductivity; free proline; SOD; MDA

收稿日期：2023-04-19

作者簡介：史湘華（1968—），女，正高級農藝師，從事植物遺傳育種及農業科技成果轉化工作。

通信作者：趙玉忠（1966—），男，正高級農藝師，從事植物遺傳育種及農業科技成果轉化工作。