毛白楊幼苗受旱造成的影響分析

   597苗木網(wǎng)2011年10月27日訊:以毛白楊為試驗(yàn)材料，研究模擬干旱脅迫對(duì)其葉片相對(duì)含水量(RWC)、POD活性、脯氨酸含量的影響。結(jié)果表明：在模擬干旱脅迫條件下，葉片相對(duì)含水量較對(duì)照組均出現(xiàn)了不同程度的下降，其中模擬干旱脅迫最嚴(yán)重的試驗(yàn)組（PEG-6000濃度為30%）葉片相對(duì)含水量下降最為明顯；葉片POD的活性較對(duì)照組均出現(xiàn)了上升，其中中度干旱脅迫（PEG-6000濃度為20%）的POD活性上升最為顯著；脯氨酸的含量較對(duì)照組出現(xiàn)了不同程度的上升，并且模擬干旱脅迫越嚴(yán)重，脯氨酸含量上升的越顯著。

關(guān)鍵詞：干旱脅迫；葉片相對(duì)含水量；脯氨酸
　　　
　　
　　楊樹在中國(guó)的分布很廣，從新疆到東部沿海，北起黑龍江、內(nèi)蒙古，南至長(zhǎng)江流域都有分布。尤其近10年來，中國(guó)楊樹造林面積不斷擴(kuò)大，已成為世界上楊樹人工林面積最大的國(guó)家。楊樹是中國(guó)著名的傳統(tǒng)樹種之一，在華北地區(qū)更有著重要的位置，目前，關(guān)于楊樹的繁殖培育生理習(xí)性的研究已經(jīng)非常成熟，關(guān)于楊樹抗旱性的研究也有了很多的探索[1-4]，本試驗(yàn)著重研究毛白楊幼苗在干旱脅迫條件下葉片的生理指標(biāo)的變化，以探索干旱脅迫對(duì)毛白楊生長(zhǎng)發(fā)育的影響。
　　
　　1 材料和方法
　　
　　1.1材料
　　試驗(yàn)材料為1年生的長(zhǎng)勢(shì)相同的楊樹幼苗，洗凈后置于培養(yǎng)液中。模擬自然光控制光照。培養(yǎng)10 d后進(jìn)行試驗(yàn)。
　　1.2 方法
　　1.2.1 試驗(yàn)處理取在培養(yǎng)液中培養(yǎng)10 d的1年生苗分別置于附加PEG-6000濃度為10%，20％，30％的培養(yǎng)液中模擬干旱脅迫處理48 h，采集新鮮葉片進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定，重復(fù)4次。對(duì)照不加PEG-6000，其它培養(yǎng)條件相同（PEG可通過影響植物根系吸水而起到模擬干旱的效果）[5]。
　　1.2.2 生理生化指標(biāo)測(cè)定葉片相對(duì)含水量參考張志良[6]的方法測(cè)定；過氧化物酶（POD）活性測(cè)定采用采用愈創(chuàng)木酚法，脯氨酸（Pro）的測(cè)定采用酸性茚三酮法。
　　
　　2結(jié)果與分析
　　
　　2.1 干旱脅迫對(duì)毛白楊葉片相對(duì)含水量的影響
　　葉片含水量反映了植物體賴以生存的水分狀況[7]。由圖1可知，對(duì)葉片進(jìn)行不同程度的模擬干旱脅迫處理，在48 h中，葉片的相對(duì)含水量變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。對(duì)照組（沒有進(jìn)行干旱脅迫處理）的葉片相對(duì)含水量較為穩(wěn)定，由設(shè)定的5個(gè)時(shí)間監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)可知，葉片的相對(duì)含水量平均值為82.8%，且整個(gè)過程含水量沒有大的起伏。在其余3組中，葉片相對(duì)含水量在48 h中均出現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢(shì)。其中，下降趨勢(shì)最為明顯的是PEG-6000濃度為30%的試驗(yàn)組，其次為PEG-6000濃度為20%的試驗(yàn)組，下降最不明顯的為PEG-6000濃度為10%的試驗(yàn)組。可見，隨著干旱程度的加劇，細(xì)胞失水狀況明顯，對(duì)毛白楊幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育有著一定程度的影響。
　　2.2 模擬干旱脅迫對(duì)毛白楊葉片中POD活性的影響
　　由圖2可知，空白對(duì)照組的POD的活性較為穩(wěn)定，但3種干旱脅迫條件下，葉片的POD活性較之對(duì)照組均出現(xiàn)了明顯的上升。其中，PEG-6000濃度為20%的試驗(yàn)組上升的最為明顯。這表明，干旱脅迫下楊樹幼苗清除過氧化氫的能力顯著提高。POD是毛白楊體內(nèi)有效的活性氧自由基清除系統(tǒng)，它能催化過氧化氫氧化酚類的反應(yīng)，在毛白楊幼苗呼吸代謝中起到重要作用。因此，POD活性是反映毛白楊抗氧化能力的指標(biāo)之一。
　2.3 模擬干旱脅迫對(duì)毛白楊葉片Pro含量的影響
　　由圖3可知，空白對(duì)照組在48 h中，Pro含量基本變化不大，但3種模擬干旱脅迫下，葉片內(nèi)的Pro含量均出現(xiàn)了顯著的上升。干旱脅迫下，植物體內(nèi)Pro大量積累已有許多報(bào)道。Pro是植物高蛋白組分之一，以游離狀態(tài)存在于植物體中，是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，干旱條件下大量積累。因此，Pro含量的增加可間接說明植物受到了干旱脅迫的影響。
　　
　　3討 論
　　
　　葉片相對(duì)含水量則反映了植物體內(nèi)賴以生存的水分狀況[8]，隨著高溫脅迫程度的加劇，毛白楊幼苗細(xì)胞膜脂過氧化程度和破壞程度增加，同時(shí)細(xì)胞失水也越來越嚴(yán)重。相對(duì)較高的葉片含水量可以有效地保持葉綠體結(jié)構(gòu)和PSⅡ功能，使植物進(jìn)行有效光合作用。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫對(duì)毛白楊幼苗葉片相對(duì)含水量的影響明顯，說明干旱可影響毛白楊葉片的活性。POD是重要的活性氧去除物質(zhì)，POD的增加說明干旱脅迫下葉片內(nèi)出現(xiàn)了過氧化氫的大量積累。
　　Pro存在于原生質(zhì)中，它是由谷氨酸通過吡咯啉-5-羧酸形成的，它在抗逆中的主要作用有兩點(diǎn)：一是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)保持原生質(zhì)與環(huán)境的滲透平衡防止水分散失；二是與蛋白質(zhì)相互作用增加蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶性

蛋白的沉淀，增強(qiáng)蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)間的水合作用，從而保持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性[7]。此外，Rashmi等指出，干旱脅迫下Pro還可以保護(hù)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)許多酶免受傷害，這種植物通過Pro鈍化一定程度的酶的方式是一種很有效的自我保護(hù)機(jī)制。但也有人認(rèn)為干旱脅迫下一些植物細(xì)胞內(nèi)Pro的累積并不是一種積極有效的適應(yīng)機(jī)制，而是干旱脅迫造成傷害的結(jié)果[8]。造成的這種差異可能與植物種類或脅迫程度有關(guān)[9]。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] CHEN Z L，XUE H，YAN ZH L，et al．A medium of direct regeneration of seeding from stem fragments of jujube[J]．Acta Bot Boreal Occident Sin，2005，25(1)：57-63． 富貴竹的養(yǎng)殖方法