土壤鹽堿對不同表型猴樟滲透調節物質的影響

韓浩章，張麗華，李素華，王芳，王曉立，張穎

（宿遷學院建筑工程學院，江蘇 宿遷 223800）

猴樟（Cinnamomun bodinieri Levl.） 為樟科樟屬常綠喬木，主要分布在我國南方地區，最早被作為精油資源和林用樹種進行研究與應用[1～3]。最近研究顯示，猴樟的生長速度[4]、抗寒性[5]和抗鹽堿性[6]均優于香樟，猴樟有可能替代香樟在我國蘇北地區城區園林綠化中推廣應用。樟屬植物較適宜生長在微酸性土壤上，而我國蘇北地區部分城區綠地土壤緊實度高、容重過大、有機質含量普遍較低、偏堿性[7]，不利于樟屬植物的引種推廣。研究表明，樟屬植物種內遺傳多樣性高[8]，易受栽培環境的影響[9]，地理類型多，北方種源較南方種源抗性更高，樟屬植物實生后代變異程度大[10]，這為猴樟耐鹽堿、耐低溫品種選育提供了有效資源。但是，我國對猴樟新品種選育的研究極少?；诖?，以不同表型猴樟為試材，研究鹽堿土壤環境下其滲透調節物質含量的變化，旨為猴樟新品種選育以及猴樟在蘇北地區引種推廣提供參考。

1 材料與方法

試驗在宿遷學院樟屬植物基地鹽堿土壤環境試驗區進行。土壤pH 值8.17，電導率1 153 μS/cm，含有機質13.85 g/kg、有效鉀15.94 μg/g、有效鐵12.07 μg/g、銨態氮61.75 μg/g、硝態氮266.75 μg/g、有效磷36.55 μg/g，可溶性鹽含量15.89 mg/g。

2017 年4 月15 日播種猴樟；2018 年9 月根據植物學特性進行表型區分，選擇5 個表現較好表型20180901（表型1）、20180903（表型2）、20180904（表型3）、20180909（表型4） 和20180912（表型5） 的實生苗進行露地移栽，每個表型種植15 株，株、行距均為1.6 m，行間鋪黑色園藝地布，正常水分管理；2019 年8 月15 日每個表型均各隨機選取3 株，每株選取3 個樹冠中部的當年生枝，每個枝上選取3 個功能葉片進行生理指標測定。3 次重復。其中，葉綠素含量測定采用乙醇法[11]；丙二醛（MDA） 含量測定采用硫代巴比妥酸（TBA）法[11]；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[11]；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍法[11]；脯氨酸含量測定采用磺基水楊酸法[11]。指標數據均取3 次重復的平均值。

利用Excel 2007 和SPSS 21.0 軟件對數據進行統計分析；采用最小顯著差異法（LSD） 進行差異顯著性分析，小寫英文字母不同表示在0.05 水平上差異顯著，反之亦然。

2 結果與分析

2.1 鹽堿條件下不同表型猴樟的MDA 含量變化

鹽堿條件下，不同表型猴樟的MDA 含量差異達到了顯著水平（圖1）。其中，表型1 的MDA 含量最低，與其他表型差異均達到了顯著水平；表型5 的MDA 含量最高，表型4 次之，二者差異顯著，且均與其他3 個表型差異也達到了顯著水平，指標值分別為表型1 的3.77 倍和1.86 倍；表型2 與表型3 的MDA含量差異不顯著，但二者與表型1 差異均達到了顯著水平，指標值分別較表型1 高85.54%和112.05%。

圖1 鹽堿條件下不同表型猴樟的MDA 含量變化Fig.1 Change of on MDA content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.2 鹽堿條件下不同表型猴樟的可溶性糖含量變化

鹽堿條件下，不同表型猴樟的可溶性糖含量差異達到了顯著水平（圖2）。其中，表型5 的可溶性糖含量最低，與其他表型差異均達到了顯著水平；表型1 的可溶性糖含量最高，表型2 次之，二者差異不顯著，但均與其他3 個表型差異達到了顯著水平，指標值分別較表型5 高16.41%和14.94%；表型3 與表型4的可溶性糖含量差異不顯著，但二者與表型5 差異均達到了顯著水平，指標值分別較表型5 高9.05%和6.34%。

圖2 鹽堿條件下不同表型猴樟的可溶性糖含量變化Fig.2 Change of soluble sugar content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.3 鹽堿條件下不同表型猴樟的可溶性蛋白含量變化

鹽堿條件下，不同表型猴樟的可溶性蛋白含量差異達到了顯著水平（圖3）。其中，表型1 的可溶性蛋白含量最低，表型2 指標值較表型1 高13.06%，二者差異不顯著，但均與其他3 個表型差異達到了顯著水平；表型4 的可溶性蛋白含量最高，其次是表型3 和表型5，三者差異不顯著，指標值分別是表型1 的1.64 倍、1.62 倍和1.49 倍。

圖3 鹽堿條件下不同表型猴樟的可溶性蛋白含量變化Fig.3 Change of soluble protein content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.4 鹽堿條件下不同表型猴樟的脯氨酸含量變化

鹽堿條件下，不同表型猴樟的脯氨酸含量差異達到了顯著水平（圖4）。其中，表型4 的脯氨酸含量最低，與表型5（指標值較表型4 高11.84%） 除外的其他表型差異均達到了顯著水平；表型1 的脯氨酸含量最高，表型2 次之，二者差異顯著，且均與其他表型差異也達到了顯著水平，指標值分別是表型4 的3.26 倍和2.49 倍；表型3 的脯氨酸含量與表型5 差異不顯著，但顯著高于表型4，指標值較表型4 高38.1%。

圖4 鹽堿條件下不同表型猴樟的脯氨酸含量變化Fig.4 Change of proline content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.5 鹽堿條件下不同表型猴樟的葉綠素含量變化

鹽堿條件下，不同表型猴樟的葉綠素含量差異達到了顯著水平（圖5）。其中，表型5 的葉綠素含量最低，其次是表型4（指標值較表型5 高6.33%） 和表型3（指標值較表型5 高7.59%），三者差異不顯著，但均與其他2 個表型差異達到了顯著水平；表型1 的葉綠素含量最高，表型2 次之，二者差異顯著，指標值分別較表型5 高94.30%和37.97%。

圖5 鹽堿條件下不同表型猴樟的葉綠素含量變化Fig.5 Change of chlorophyll content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings uneder on saline-alkali condition

3 結論與討論

土壤鹽堿是限制樟屬植物在我國蘇北地區引種栽培的主要因子之一。鹽堿條件下，土壤養分有效性差，有機質含量低，易板結[7]，致使植物根系生長受到抑制，養分吸收和運輸能力變差，葉綠素含量降低，光合速率下降[12～14]，嚴重時引起植物葉片黃化，進一步導致光氧化傷害。植物受鹽堿的影響首先是滲透脅迫，表現為細胞膜受傷，脂質過氧化，丙二醛含量提高[15，16]。滲透調節是植物抵御逆境的重要生理機制，植物可以通過合成滲透調節物質（脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等） 來調節細胞滲透平衡，提高耐鹽堿性[17～19]，鹽堿脅迫時植物葉片中與脯氨酸、甜菜堿和肌醇合成相關的P5CS、BADH1、BADH2、IMP表達量也會高于對照[20]。通常認為，MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等滲透調節物質含量是反映植物抗逆性的指標。本研究中，表型1 和表型2 的MDA含量較低，可溶性糖、脯氨酸和葉綠素含量均較高，葉色深綠，表現較好，其中表型1 的表現優于表型2；其他3 個表型的MDA 含量較高，可溶性糖、脯氨酸和葉綠素含量均較低，葉色偏黃綠，其中表型5葉色最黃，表現最差?？梢钥闯?，表型1 和表型2的抗鹽堿能力優于其他3 個表型，可以在我國蘇北地區引種栽培。值得注意的是，表型1 和表型2 的可溶性蛋白含量并沒有大幅度提高，而是遠遠低于抗性較差的其他3 個表型，究其原因可能是本研究是在猴樟生長速度最快的8 月進行，表型1 和表型2 抗鹽堿能力強，二者生長發育受土壤鹽堿的影響較小，光合速率依然較高[21]，其生長發育消耗了大量的碳素和氮素[22]，因而留在葉片中的可溶性蛋白含量較低；而抗鹽堿能力較差的3 個表型，生長發育受土壤鹽堿影響較大，光合速率較低，消耗的碳素和氮素較少，并且三者需要大量的可溶性蛋白以調節細胞滲透勢，因而葉片中可溶性蛋白含量高。另外，我們在本研究還發現，表型1 和表型2 的脯氨酸含量遠遠高于其他3 個表型，推測脯氨酸可能在樟屬植物抗鹽堿過程的初期階段起主要作用[20，23]。