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摘 要:以2个野生樱桃李品种叶片为试验材料,采用田间试验的方法,研究土壤干旱胁迫对2个野生樱桃李叶片渗透调节物质及质膜相对透性的影响。结果表明:(1)土壤干旱胁迫下,叶片相对电导率、可溶性糖含量、脯氨酸( Pro)含量上升。(2) 2个野生樱桃李品种的抗旱性随土壤水分的不同而有异,胁迫程度较轻时抗旱性依次为: 樱桃李2>樱桃李1>对照1;随胁迫的加剧,抗旱性则为: 樱桃李1>樱桃李2>对照1 。
关键词:土壤干旱条件;野生樱桃李;渗透调节物质;质膜相对透性
前言
近年来,国内外学者就干旱胁迫对果树生理生化特性的影响研究较多,而野生樱桃李这方面的研究则少见报道。野生樱桃李( Prunus a rm en iaca ) 系蔷薇科(Rosaceae) 李属植物,我国野樱桃李仅分布于新疆霍城县的大西沟和小西沟一带,是世界上极为珍贵和罕见并濒危灭的原始野生林果。[1]作者通过设置不同水分处理,对2个野生樱桃李品种抗旱性进行讨论,以期为樱桃李抗旱性品种筛选及节水栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验区设在新疆农业大学园艺学院试验基地,该区年平均气温7.3℃,年降水量245mm,年蒸发量2500mm,全年无霜期165天,土壤为沙壤土。试验材料为2年生野生樱桃李,密度2. 5 m ×3. 0 m。试验按单株小区设计,选择生长势一致植株进行观测,并设置A、B、C、D 4个水分处理(即土壤相对含水量分别为80±5%、60 ±5%、40 ±5% ) ,每个水分处理约7 d,于达到胁迫要求的第2 d 10: 00进行取材,以正常供水为对照,分别对树冠外围中上部发育程度、大小一致的当年夏梢功能叶进行相应指标的测定(试验前灌足水,让其自然落干,为防止雨水渗漏,树下覆地膜) 。每处理选取30~40片叶, 3次重复。
1. 2 测定方法
1.2.1可溶性糖含量的测定
可溶性糖含量采用蒽酮法测定。糖在浓硫酸作用下,可经脱水反应生成糖醛或羟甲基糖醛,生成的糖醛或羟甲基糖醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糖醛衍生物,在一定范围内,颜色的深浅与与糖的含量成正比,故可用于糖的定量。[2]
糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为630nm,故在此波长下进行比色。
1.2.2可溶性蛋白含量的测定
可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法。考马斯亮蓝G-250在游离状态下呈红色,在稀释溶液中,当它与蛋白质的疏水微区结合后变为青色,前者最大光吸收在465nm,后者在595nm。在一定蛋白质浓度范围内(1~100 ug),蛋白质与色素结合物在595nm波长下的光吸收与蛋白质含量成正比,故可用于蛋白质的定量测定。[2]
2 结果与分析
2. 1 不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性糖含量的变化
可溶性糖是重要渗透调节物质,干旱胁迫下大量积累以维持细胞膨压,因此被认为是对干旱忍耐的适应物质。[3]由图1可知,干旱逆境下,可溶性糖大量积累,胁迫初期(水后3天),樱桃李2积累速率较小,樱桃李1和对照1相对较大,表明樱桃李1和对照1对干旱胁迫较为敏感。胁迫中期(水后10天),樱桃李2和对照1积累速率较小, 樱桃李1的可溶性糖积累量达最高,表明樱桃李1对干旱胁迫较为敏感。胁迫后期,樱桃李1积累速率缓慢,而樱桃李2和对照1可溶性糖积累量达最高,增幅依次为:对照1>樱桃李2>樱桃李1。可溶性糖的大量积累,是植物适应逆境的一种积极响应,从而维持细胞膨压,使植物组织免遭失水的破坏。
2. 2 不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性蛋白含量的变化
不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性蛋白含量的变化趋势有所不同。由图2可知,轻度干旱下可溶性蛋白含量在胁迫初期高于正常时, 而后呈降低趋势, 但降低幅度不大; 中度和重度干旱下野生樱桃李叶片内可溶性蛋白含量均有所下降, 并且随着胁迫时间的延长呈逐步降低的趋势, 重度干旱下降低幅度较大。表明长时间严重干旱使野生樱桃李体内分解代谢大于合成代谢, 可溶性蛋白大量降解。[4]
3.讨论
试验表明, 2个野生樱桃李品种的抗旱性随土壤水分的不同而发生变化,胁迫程度较轻时,其抗旱性依次为: 樱桃李2>樱桃李1>对照1;随胁迫程度的加剧,其抗旱性则为: 樱桃李1>樱桃李2>对照1,说明各品种抗旱性变化趋势存在差异,这可能是由于自身的生理生化特性决定的。因此,在干旱程度较轻或灌水较方便的地方, 2个野生樱桃李品种都适合栽培;而在干旱程度较严重或灌水不方便的地区,建议选樱桃李1。
参考文献:
[1] 张士康,肖正春,张卫明等.我国野生樱桃李的生态学研究. 中国野生植物资源.第23卷第2 期,2004.
[2] 邹奇. 植物生理生化实验指导[M]. 北京:中国农业出版社,2000.
[3] 王忠.植物生理学.中国农业出版社 1995.
[4]韩蕊莲,李丽霞,梁宗锁.干旱胁迫下沙棘叶片细胞膜透性与渗透调节物质研究.西北植物学报.2003,23(1):23—27.
[5]蒲光兰,袁大刚,胡学华等.杏树抗旱性研究. 西北林学院学报2005, 20 (3) : 40~43
关键词:土壤干旱条件;野生樱桃李;渗透调节物质;质膜相对透性
前言
近年来,国内外学者就干旱胁迫对果树生理生化特性的影响研究较多,而野生樱桃李这方面的研究则少见报道。野生樱桃李( Prunus a rm en iaca ) 系蔷薇科(Rosaceae) 李属植物,我国野樱桃李仅分布于新疆霍城县的大西沟和小西沟一带,是世界上极为珍贵和罕见并濒危灭的原始野生林果。[1]作者通过设置不同水分处理,对2个野生樱桃李品种抗旱性进行讨论,以期为樱桃李抗旱性品种筛选及节水栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验区设在新疆农业大学园艺学院试验基地,该区年平均气温7.3℃,年降水量245mm,年蒸发量2500mm,全年无霜期165天,土壤为沙壤土。试验材料为2年生野生樱桃李,密度2. 5 m ×3. 0 m。试验按单株小区设计,选择生长势一致植株进行观测,并设置A、B、C、D 4个水分处理(即土壤相对含水量分别为80±5%、60 ±5%、40 ±5% ) ,每个水分处理约7 d,于达到胁迫要求的第2 d 10: 00进行取材,以正常供水为对照,分别对树冠外围中上部发育程度、大小一致的当年夏梢功能叶进行相应指标的测定(试验前灌足水,让其自然落干,为防止雨水渗漏,树下覆地膜) 。每处理选取30~40片叶, 3次重复。
1. 2 测定方法
1.2.1可溶性糖含量的测定
可溶性糖含量采用蒽酮法测定。糖在浓硫酸作用下,可经脱水反应生成糖醛或羟甲基糖醛,生成的糖醛或羟甲基糖醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糖醛衍生物,在一定范围内,颜色的深浅与与糖的含量成正比,故可用于糖的定量。[2]
糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为630nm,故在此波长下进行比色。
1.2.2可溶性蛋白含量的测定
可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法。考马斯亮蓝G-250在游离状态下呈红色,在稀释溶液中,当它与蛋白质的疏水微区结合后变为青色,前者最大光吸收在465nm,后者在595nm。在一定蛋白质浓度范围内(1~100 ug),蛋白质与色素结合物在595nm波长下的光吸收与蛋白质含量成正比,故可用于蛋白质的定量测定。[2]
2 结果与分析
2. 1 不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性糖含量的变化
可溶性糖是重要渗透调节物质,干旱胁迫下大量积累以维持细胞膨压,因此被认为是对干旱忍耐的适应物质。[3]由图1可知,干旱逆境下,可溶性糖大量积累,胁迫初期(水后3天),樱桃李2积累速率较小,樱桃李1和对照1相对较大,表明樱桃李1和对照1对干旱胁迫较为敏感。胁迫中期(水后10天),樱桃李2和对照1积累速率较小, 樱桃李1的可溶性糖积累量达最高,表明樱桃李1对干旱胁迫较为敏感。胁迫后期,樱桃李1积累速率缓慢,而樱桃李2和对照1可溶性糖积累量达最高,增幅依次为:对照1>樱桃李2>樱桃李1。可溶性糖的大量积累,是植物适应逆境的一种积极响应,从而维持细胞膨压,使植物组织免遭失水的破坏。
2. 2 不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性蛋白含量的变化
不同土壤干旱条件下野生樱桃李叶片中可溶性蛋白含量的变化趋势有所不同。由图2可知,轻度干旱下可溶性蛋白含量在胁迫初期高于正常时, 而后呈降低趋势, 但降低幅度不大; 中度和重度干旱下野生樱桃李叶片内可溶性蛋白含量均有所下降, 并且随着胁迫时间的延长呈逐步降低的趋势, 重度干旱下降低幅度较大。表明长时间严重干旱使野生樱桃李体内分解代谢大于合成代谢, 可溶性蛋白大量降解。[4]
3.讨论
试验表明, 2个野生樱桃李品种的抗旱性随土壤水分的不同而发生变化,胁迫程度较轻时,其抗旱性依次为: 樱桃李2>樱桃李1>对照1;随胁迫程度的加剧,其抗旱性则为: 樱桃李1>樱桃李2>对照1,说明各品种抗旱性变化趋势存在差异,这可能是由于自身的生理生化特性决定的。因此,在干旱程度较轻或灌水较方便的地方, 2个野生樱桃李品种都适合栽培;而在干旱程度较严重或灌水不方便的地区,建议选樱桃李1。
参考文献:
[1] 张士康,肖正春,张卫明等.我国野生樱桃李的生态学研究. 中国野生植物资源.第23卷第2 期,2004.
[2] 邹奇. 植物生理生化实验指导[M]. 北京:中国农业出版社,2000.
[3] 王忠.植物生理学.中国农业出版社 1995.
[4]韩蕊莲,李丽霞,梁宗锁.干旱胁迫下沙棘叶片细胞膜透性与渗透调节物质研究.西北植物学报.2003,23(1):23—27.
[5]蒲光兰,袁大刚,胡学华等.杏树抗旱性研究. 西北林学院学报2005, 20 (3) : 40~43