舟山海島5種地被植物抗澇性研究

陳 斌，高大海，賀位忠，葉激華

（1. 浙江省舟山市林業科學研究院，浙江 定海 316000；2. 浙江省舟山市林業工作站，浙江 定海 316021 3. 浙江省舟山市林場，浙江 定海 316000）

在淹水脅迫下，適應性強的植物種類在形態和生理上會發生適應性變化，說明基因型決定的形態、生理特征是植物產生抗澇性的一個原因之一。對淹水脅迫下林木的形態、生長和生理代謝反應研究表明，不同樹種間抗澇性有顯著差異，因此抗澇性分析是可行的[1～2]。目前，海島地被植物缺乏相應的研究[3]，為此本試驗從海島地被植物中挑選出5種開發較早、應用較多的植物進行抗澇性試驗，通過對淹水脅迫后植物的游離脯氨酸進行測定，并結合實際觀測，通過求隸屬函數的方法，對不同植物的抗澇性進行綜合評價，現將結果報道如下。

1 試驗材料與方法

試驗材料為柃木（Eurya japonica）、濱柃（E. emarginata）、厚葉石斑木（Rhaphiolepis umbellata）、赤楠（Syzygium buxifolium）、鈍齒冬青（Ilex crenata f. crenata）的3年生容器苗。試驗在2009年6月2-29日在室內進行，用塑料盆對苗木進行水淹處理，每種處理50盆。水面保持在土壤表面以上，以不淹水、正常管理的每種10盆苗木為對照。在淹水期間觀察記錄不同植物的外部形態特征變化，同時在第5、第10、第15天定時隨機采集苗木的成熟葉片，用蒸餾水洗凈擦干，去除大葉脈后，剪碎混勻，稱重分裝，測定游離脯氨酸指標，每個測定重復3次[4]。

表1 水澇脅迫后不同樹種癥狀首次出現時間Table 1 Occurrence of symptoms after waterlogging

2 結果與分析

2.1 淹水脅迫對不同樹種植株的影響

植物的存活率與淹水時間、植物種類及個體特性密切相關，抗性強則忍受脅迫時間長，因此，存活率在一定程度上可體現植物的抗澇性強弱。研究結果見表 1。淹水脅迫試驗結束后，所有苗木的對照組均正常生長。觀察記載淹水處理后，苗木在淹水脅迫下的外部表現，中上部葉片出現萎蔫、基部葉片失綠變黃呈黃綠色、基部葉片變黃嚴重3種癥狀出現的時間予以記載。

實驗發現，不同植物出現水淹脅迫表現時間差異較大，程度也不同，厚葉石斑木最遲，其次是赤楠、濱柃、鈍齒冬青，柃木最早出現水淹脅迫，而且水淹脅迫后3種表現濱柃、鈍齒冬青、柃木間隔較短，厚葉石斑木、赤楠間隔較長。除以上3種外部癥狀，還伴隨有水淹處莖基部增粗，皮孔膨大、增多，落葉程度也各不相同。據此推斷耐水澇能力從大到小依次排序為厚葉石斑木 ＞ 赤楠 ＞ 濱柃 ＞ 鈍齒冬青 ＞ 柃木。

2.2 淹水脅迫對不同樹種復活率的影響

植物的存活率與淹水時間、植物種類及個體特性密切相關，抗性強一些則忍受脅迫時間長一些，因此，存活率在一定程度上可體現植物的抗性強弱。在淹水脅迫10、15、20 d后，各從水中取出5株，10 d后觀察統計植株復活率，結果見表2。。

表2 淹水脅迫后不同樹種復活率Table 2 Recovery rate after different waterlogging days

由表2可得出水澇脅迫后植株恢復情況以及植株受脅迫后的死亡時間，10 d時，5種植物均沒有死亡，存活率均為100%；15 d時，5種植物除柃木復活率僅為20%外，其余均未死亡；20 d時，柃木全部死亡，鈍齒冬青存活率下降為60%，濱柃、厚葉石斑木、赤楠存活率仍為100%。柃木、濱柃、厚葉石斑木、赤楠、鈍齒冬青的死亡時間依次是18、24、30、26、24 d， 5種植物的生長都易受到水淹脅迫的影響，耐水澇能力從大到小依次為厚葉石斑木＞ 赤楠 ＞ 濱柃 ＞ 鈍齒冬青 ＞ 柃木。

2.3 淹水脅迫對苗木游離脯氨酸含量的影響

游離脯氨酸是植物蛋白質的組分之一，并以游離狀態廣泛存在于植物中。一般來講，植物體內游離脯氨酸含量并不多，約占總游離氨基酸的百分之幾，但受到不同脅迫時，游離脯氨酸的含量會發生很大變化，因此游離脯氨酸是植物體內的一種重要的滲透調節物質，逆境條件下其含量增加是植物對環境的一種適應。植物通過增加游離脯氨酸含量，可維持細胞的膨壓，同時保護酶和膜系統免受傷害，從而增強植株的抗逆性。

圖1 淹水脅迫時間對植物游離脯氨酸含量的影響Figure 1 Effect of waterlogging days on free proline content

圖1 顯示，柃木的游離脯氨酸含量變化上升趨勢極為明顯，游離脯氨酸含量從對照的26.9 μg/g，15 d后上升到39.83 μg/g，厚葉石斑木5 ～ 10 d時上升較快，10 d為32.78 μg/g，接近于柃木10 d時的水平，10 d時后下降明顯，15 d時已經下降到接近5 d時水平，起調節作用的游離脯氨酸含量的顯著下降，說明其已經開始適應新的環境，產生了一定的抵抗力；其它各樹種游離脯氨酸含量趨勢比較平穩，在4% ～ 7%，差異不顯著。總之，淹水脅迫處理下，柃木的游離脯氨酸含量變化幅度都最大、最明顯，抗澇性相對較弱。厚葉石斑木游離脯氨酸含量10 d后下降明顯說明其具有較強的抗澇性。在淹水脅迫下，從生理代謝反應方面可見，厚葉石斑木表現出較強的抗澇性，其次為赤楠、濱柃、鈍齒冬青，而柃木所受影響較明顯，抗澇性相對較弱。上述結論與觀察到的苗木生長表現基本一致。

經方差分析結果表明：鈍齒冬青、赤楠、濱柃游離脯氨酸變化差異不顯著，厚葉石斑木、柃木不同日期間差異顯著，表明淹水時間的延長對它們有顯著影響。在淹水脅迫后，不同樹種間游離脯氨酸變化各不相同，表明本試驗中5樹種在游離脯氨酸含量方面對淹水脅迫的反應極為不同。

2.4 用模糊數學中求隸屬函數的方法進行綜合評價

通過對水淹后植株不同樹種癥狀出現時間、水淹脅迫后植株死亡時間、傷害后的植株復活率差異、水淹脅迫后植株游離脯氨酸變化、作為5個評價因子進行評價后發現，厚葉石斑木、鈍齒冬青、赤楠、柃木、濱柃的平均隸屬度為1、0.40、0.61、0.13、0.65。因此5樹種抗澇性強弱依次排序應該為厚葉石斑木 ＞ 赤楠 ＞ 濱柃 ＞鈍齒冬青 ＞ 柃木。

3 結論

本研究對 5種地被植物進行抗澇鑒定, 使用不同指標得出的結果有所差異，因此最后對各指標進行了多指標綜合判定，選用模糊隸屬函數法能較好地進行抗澇性綜合判定。模糊隸屬函數法是一種在多指標測定的基礎上對材料進行綜合評價的方法，將它應用于樹種的抗澇比較，更具科學性和可靠性。各指標不但具有各自單方面的作用，更重要的是具有多指標間的相互作用，必須對這些指標的交互作用加以深入綜合分析，從而提高抗澇鑒定的準確性和可靠性。本研究利用模糊隸屬函數法得出5樹種的抗澇性強弱順序為：厚葉石斑木 ＞ 赤楠 ＞濱柃 ＞ 鈍齒冬青 ＞ 柃木。

[1] 曾建軍，時明芝. 植物澇害生理研究進展[J]. 聊城大學學報：自然科學版，2004（9）：45-56.

[2] 韋朝領，袁家明. 植物抗逆境的分子生物學研究進展[J]. 安徽農業大學學報，2000，72（2）：204-206.

[3] 陳斌，王國明，王美琴，等. 舟山海島野生地被植物資源及園林應用[J]. 中國野生植物資源，2010（1）：23-26.

[4] 潘瑞熾，董愚得. 植物生理學[M]. 北京：高等教育出版社，1993.