水淹脅迫對樂昌含笑和樟樹苗木生理特征的影響

廖文冠+廖明新+王卓敏

摘要：以灰木蓮（Manglietia glauca）、紅荷（Schima wallichii）幼苗為試驗材料，人工模擬水淹脅迫環境，進行了兩個脅迫強度處理（水淹土表0 cm、水淹土表5 cm），通過測定各樹種幼苗葉片的葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）含量，研究了水淹脅迫對這2種幼苗以上生理指標的影響。研究結果表明：隨著水淹脅迫深度的增加，灰木蓮葉片葉綠素含量呈現小幅波動后升高，紅荷幼苗各處理顯著低于對照；灰木蓮可溶性糖含量在大部分時間處理時與對照無顯著差異，甚至低于對照，紅荷的各處理均顯著高于對照；灰木蓮可溶性蛋白質含量上升后下降，紅荷蛋白質含量顯著下降；兩種幼苗的SOD活性有不同程度下降，而丙二醛（MDA）含量上升。

關鍵詞：灰木蓮；紅荷；水淹脅迫；生理特征

中圖分類號：Q945.78； S718.4

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）11009304

1 引言

水淹脅迫是人類所面臨的最嚴重的自然災害之一[1]。澇害本質是土壤水分過多對植物正常生長的危害[2]。目前有關學者對于鑒定抗澇性的生理生化指標做了大量的研究，包括對葉綠素[3]、可溶性糖含量[4]、蛋白質[5]、超氧化物歧化酶（SOD）[6，7]、丙二醛（MDA）[8，9]等指標的研究。

華南地區處于熱帶與亞熱帶過渡地帶，雨量充沛，發展低濕地綠化造林的潛力很大。灰木蓮（Manglietia glauca）和紅荷木（Schima wallichii）是我國華南地區優良的園林綠化和造林樹種，還具有很高的經濟價值、觀賞價值和生態功能。研究其耐澇性對華南地區的綠化造林具有一定的參考價值。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗設在華南農業大學林學院六樓北面的教學苗圃內和華南農業大學林學院實驗室，處理所用幼苗為營養袋培育的實生苗，購于廣東省龍眼洞林場林木種苗示范基地。試驗開始時幼苗基本情況見表1。采用長60 cm、寬37 cm、深17 cm的塑料盆作淹水處理的器材，將營養袋培育的實生苗置于盆內，然后進行淹水土壤表面0 cm和土壤表面5 cm兩個處理。

2.2 試驗方法

選取形態長勢基本一致的幼苗， 2009年10月23日開始將各個樹種的盆栽苗放入華南農業大學林學院六樓北面的教學苗圃的水盆中進行水淹處理，設置水位在土表上5 cm處和土表表面（0 cm）兩個水淹強度，同時，選擇正常栽培管理的幼苗作對照。所有的水淹處理每天都補換水1 次，對照每天定時定量澆水1 次，保持對照的毛管持水量為33.76%，田間持水量為25.48%。各處理均在室溫下進行，室內溫度為 28 ℃左右，相對濕度為 75%～85%。處理7、14、21 d后，選擇生長良好，大小均一的葉片為供試材料，不同樹種的相同指標均在早晨8：30采樣，每個指標用6株健康苗木采樣，取每棵植株的第3位至第8位功能葉，用自來水輕輕沖洗除去表面污物，再用蒸餾水沖洗2～3次后，用吸水紙輕輕吸干葉片表面水分，混合采集葉片后進行指標測定，3次重復。

2.3 指標測定方法

葉綠素含量測定參照陳建勛等[10]分光光度法測定葉綠素含量； 可溶性蛋白含量的測定按照考馬斯亮藍G- 250 法測定； SOD 活性的測定按照氯化硝基四氮唑藍（NBT） 光化還原法測定； MDA含量的測定按照陳建勛等[10]的方法測定； 可溶性糖含量的測定參照李合生蒽酮比色法測定[11]。

2.4 數據統計方法

作圖和數據統計分析分別由Microsoft Excel和SAS 8.1軟件系統完成。

3 結果與分析

3.1 幼苗葉片的葉綠素含量

由圖1A可知，在水淹持續7 d時，灰木蓮葉片葉綠素含量在兩種水淹處理時均與對照差異不顯著（P<0.05）。在水淹14 d時，其葉綠素含量先顯著上升后顯著下降（P<0.05），均顯著高于對照（P<0.05）。在水淹21 d時，水淹0 cm處理的葉綠素含量與對照無顯著差異，水淹5 cm處理的葉綠素含量顯著高于對照（P<0.05）。

由圖1B可知，在水淹持續7 d時，在水淹土表0 cm處理的紅荷葉片葉綠素含量顯著低于對照（P<0.05）。在水淹持續14 d，21 d時，兩種水淹處理的紅荷葉片葉綠素含量均顯著低于對照（P<0.05），兩處理間差異不顯著。

3.2 幼苗葉片的可溶性糖含量

在水淹持續7 d，水淹0 cm處理的灰木蓮葉片可溶性糖與對照無顯著差異，水淹5 cm處理的顯著低于對照和水淹0 cm處理的（P<0.05）（圖2A）。隨著水淹處理深度的增加，在水淹14 d時，其可溶性糖含量顯著低于對照后（P<0.05），顯著上升（P<0.05）；水淹21 d時的可溶性糖含量逐漸增加，水淹5 cm處理的顯著高于對照（P<0.05）。

在水淹持續7 d，水淹0 cm處理的紅荷葉片可溶性糖含量顯著小于水淹5 cm處理的（P<0.05）。隨著水淹處理深度的增加，水淹14 d的可溶性糖含量顯著上升（P<0.05）；水淹21 d時，可溶性糖含量顯著上升后（P<0.05），顯著下降，仍顯著高于對照（P<0.05）（圖2B）。

3.3 幼苗葉片的可溶性蛋白質含量

在水淹持續7 d，灰木蓮葉片可溶性蛋白質含量顯著上升（P<0.05）后，略升。隨著水淹處理深度的增加，水淹14 d和21 d的可溶性蛋白質含量先顯著上升后（P<0.05），顯著下降（P<0.05）（圖3A）。

在水淹持續7 d時，兩種水淹處理的紅荷葉片可溶性蛋白質含量均顯著低于對照（P<0.05）。隨著水淹處理深度的增加，水淹14 d、21 d的可溶性蛋白質含量顯著下降（P<0.05）（圖3B）。

3.4 幼苗葉片的SOD活性

水淹持續7 d的灰木蓮葉片SOD活性略升后顯著下降（P<0.05），水淹14 d時SOD活性先顯著下降（P<0.05）后保持穩定，水淹21 d的SOD活性顯著下降（P<0.05）（圖4A）。

水淹持續7 d時，水淹5 cm處理的的紅荷葉片SOD活性顯著低于對照（P<0.05）。隨著脅迫強度的加深，水淹14 d的SOD活性先顯著下降（P<0.05）后顯著回升到對照水平；水淹21 d的SOD活性先顯著下降（P<0.05）后保持穩定（圖4B）。

3.5 幼苗葉片丙二醛含量

在水淹持續7 d時，水淹土表0 cm處理的灰木蓮葉片丙二醛含量與對照無顯著差異，水淹土表5 cm的灰木蓮葉片丙二醛含量顯著高于對照（P<0.05）（圖5A）。隨著水淹程度的加深，在水淹持續14 d的灰木蓮葉片丙二醛含量顯著上升（P<0.05）；在水淹持續21 d時，水淹土表0 cm和5 cm處理的均顯著高于對照（P<0.05）。

隨著水淹程度的加深，水淹持續7 d的紅荷葉片丙二醛含量顯著下降（P<0.05）后上升到顯著高于對照水平（P<0.05）；水淹持續14 d的紅荷葉片丙二醛含量顯著上升（P<0.05）后顯著下降（P<0.05）到高于對照水平（P<0.05）；在水淹持續21 d的葉片丙二醛含量顯著上升（P<0.05）后平緩上升（圖5B）。

4 結論與討論

本研究表明，隨著水淹深度的增加，灰木蓮葉片葉綠素含量呈現小幅波動后呈升高趨勢，可能與其水淹時葉片由于生理活性低而失水，引起葉綠素含量的濃縮有關。紅荷幼苗葉片葉綠素含量小幅波動，各處理時多顯著低于對照，說明其受害程度比較高，抗澇性不是很強。

灰木蓮可溶性糖含量在大部分時間處理時與對照無顯著差異，甚至低于對照，說明其滲透調節能力較差，抗澇性較弱。紅荷的可溶性糖含量逐漸上升，各處理均顯著高于對照，說明可以通過積累可溶性糖來提高細胞的滲透調節能力，因此其抗澇性比較強。

隨著水淹脅迫強度的加深，灰木蓮可溶性蛋白質含量上升后下降，可能是幼苗對澇漬脅迫的一種有效生理反應。紅荷蛋白質含量顯著下降，不利于抗澇。

隨著水淹脅迫深度的增加， 兩種幼苗的SOD活性有不同程度下降，可能是淹水時間延長，超出了植物的忍受范圍，脅迫傷害加重，活性氧累積過多，膜質發生過氧化作用， SOD活性降低。

水淹脅迫處理后，兩種幼苗的丙二醛（MDA）含量總體上升。由于MDA是具有細胞毒性的物質，能夠破壞生物膜的結構與功能，說明兩種幼苗的細胞膜可能受到了一定的傷害，抗澇性較弱。

從葉綠素、可溶性蛋白質、SOD和MDA來看，兩種幼苗均不抗澇，從可溶性糖來看，紅荷各處理的可溶性糖含量顯著高于對照，而灰木蓮各處理的可溶性糖含量與對照無顯著差異，甚至低于對照，表明后者的抗澇性弱于前者，因此可以判斷紅荷的抗澇性強于灰木蓮。

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Abstract： Studies on physiological changes of seedlings of Manglietiaglauca and Schimawallichiiwere conducted under submerged stress environment using two treatments of stress intensity（with soils being complete submerged 0 and 5 cm）. The effect of submergence stress on physiological indexes of the two species was evaluated by testing contents of chlorophyll， soluble sugar， soluble protein， super oxide dismutase （SOD） activityand content of malondidehyde （MDA）. The results showed that with increasing submerged depth， the chlorophyll content ofM. glauca increased after slight fluctuation， that of S. wallichii seedlings changed a little， that of most treatments was lower than the control； the content of soluble sugar of M. glauca in most of the time treatments had no significant difference with control or lower than the latter， whereas that of S. wallichii was significantly higher than the control； the content of soluble protein of M. glauca decreased after increasing， and that of S. wallichii significantly decreased； the activity of SOD of M. glauca and S. wallichii significantlylower than the controls， whereas their content of MDA was significantly higher than the control.

Key words： Manglietiaglauca； Schimawallichii； submergence stress； physiologicalcharacteristics