干旱脅迫對八棱海棠葉片生理指標的影響

李春霞， 曹 慧

(1.延安職業(yè)技術學院, 陜西 延安 716000； 2.濰坊學院，山東 濰坊 261061；3.山西農業(yè)大學,山西 太谷 030801)

蘋果產業(yè)已經成為蘋果產區(qū)農民脫貧致富奔小康的支柱產業(yè),然而栽培蘋果的地方多是年降雨量少且無灌溉條件，由于栽培面積每年都在迅速擴大，過去利用當地土生土長的抗旱砧木已經遠遠不能滿足迅速發(fā)展的需要。目前生產上，八棱海棠是應用較為普遍的蘋果砧木，因此，研究干旱脅迫對八棱海棠影響，為生產提供指導具有重要意義。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料培養(yǎng)

試驗在山東濰坊學院日光溫室大棚和生物工程重點實驗室進行，以八棱海棠(Malus micromalus Rehd.) 1年生實生幼苗為試材，用營養(yǎng)液水培法培養(yǎng)苗木。

1.2 試驗處理

當苗長到13～14片真葉時開始干旱處理，選擇大小一致的幼苗100株分成兩份，每份50株，一份在正常營養(yǎng)液中培養(yǎng)作為對照；另一份移入含有20%PEG-6000的營養(yǎng)液中進行干旱處理，從處理開始起，每天每個處理隨機取樣，進行生理指標的測定，數值為3次重復的平均值，直到植株完全死亡為止。

1.3 生理指標測定方法

細胞質膜透性測定，采用DDS-11A型導電率儀測定[1]；丙二醛含量測定，采用硫代巴比妥酸法[2]，略加改良；可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯亮蘭- G250法[3]；葉綠素含量的測定采用80%丙酮浸提法[4]； DNA的提取CTAB法，將提取的DNA經純化風干后，溶解在0.5 mL的TE中，取50μL稀釋到2 500 ul后，用UV-2100分光光度計，(用TE為空白)，在260 nm下測定各樣品吸光值，利用公式計算其濃度，再計算其DNA含量。DNA濃度(μg·mL-1)=(A260nm×稀釋倍數)/(0.02×L)，其中L為比色杯光徑(1 cm)。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫對相對電導率的影響

從1圖可看出，在正常營養(yǎng)液培養(yǎng)條件下，葉片的相對電導率變化幅度較小。經20% PEG6000處理后，葉片的電導率都在不斷增大，在脅迫前期上升較慢，后期上升較快，從第5天開始明顯增大，比對照增加4.12 %。

2.2 干旱脅迫對MDA的影響

從圖2看到，八棱海棠葉片中MDA含量隨干旱脅迫時間的延長而呈上升趨勢。說明膜質過氧化在前期增加緩慢，到第5天開始急劇增加。

2.3 干旱脅迫對可溶性蛋白質含量的影響

從圖3可知，在沒有進行干旱脅迫時，葉片中可溶性蛋白質含量的變化都比較平穩(wěn)，而經過干旱脅迫后表現出“先上升后下降”的趨勢，在第4天達到高峰，隨后開始下降.

2.4 干旱脅迫對DNA含量的影響

從圖4可以看出，隨處理時間的延長，DNA總體水平都呈下降趨勢，前期下降較慢，后期下降較快。

2.5 干旱脅迫對葉綠素含量的影響

由圖5見，隨著脅迫時間的延長，總葉綠素含量持續(xù)下降，這與大多數干旱脅迫對總葉綠素含量影響的研究結果相同。在前3 d下降緩慢，從第4天開始快速下降。

3 討論與結論

3.1 干旱脅迫對八棱海棠葉片質膜相對透性和丙二醛的影響

細胞膜最重要的功能是選擇透性，通常用相對電導率的大小和丙二醛含量多少來判斷逆境對細胞膜的傷害程度和細胞膜的完整性。筆者試驗結果：質膜相對電導率和丙二醛含量都不斷增加，但在處理前期均增加較慢，后期增加較快。這是因為在前期細胞膜一直保持比較完整的狀態(tài)，細胞內離子的泄漏相對較少；隨著脅迫時間延長，產生大量的自由基，加劇對細胞膜損害程度增加，使細胞膜失去選擇通透性，細胞內大量離子外泄，相對電導率增大。說明隨著干旱時間的延長，細胞膜由前期的相對完整向后期的破損、死亡轉變。

3.2 干旱脅迫對八棱海棠葉片DNA含量的影響

隨著脅迫時間的延長，DNA總體水平都呈下降趨勢，這可能是由于干旱脅迫條件下，合成DNA的能力下降。

3.3 干旱脅迫對八棱海棠葉片蛋白質的影響

干旱脅迫對植物體可溶性蛋白質的影響，不同的材料和不同干旱處理方法得出的結果不盡相同。筆者試驗結果：隨干旱脅迫時間的延長，蛋白質表現出“先上升后下降”的趨勢。這與康俊梅[5]在苜蓿上、劉紅云[6]等在杜仲上的研究結果一致。干旱脅迫前期，可溶性蛋白質增加可能是為了適應干旱脅迫，干旱誘導蛋白合成的量大于原來體內一些蛋白的下降速度。在干旱后期，可溶性蛋白質下降，可能是干旱脅迫的強度超過植物所能忍耐的閾值，大部分細胞進入死亡時期，誘導蛋白質的合成幾乎停止，原來體內蛋白質不斷被降解，所以含量迅速下降。

3.4 干旱脅迫對八棱海棠葉片葉綠素的影響

葉綠素相對含量既可以反映抗逆性的大小又可以作為最大光能轉化效率的表征指標。根據葉綠素相對含量的變化，來判斷水分脅迫對葉綠體破壞程度。該試驗中，葉綠素總含量在前期下降緩慢，可能是因為在植物中是葉綠體和線粒體共同提供能量還能保證細胞對葉綠素的分解有一定的抑制，隨著干旱脅迫的加強，葉綠體膜系統受損嚴重，膜脂過氧化產生的自由基引起葉綠素含量下降[7]。

從試驗結果綜合分析得出，干旱脅迫對八棱海棠葉片中的細胞膜、丙二醛、可溶性蛋白質、DNA含量、葉綠素總含量都會受到很大影響，發(fā)生一系列的生理變化，在短期內可以忍受干旱，表現較強的抗旱能力，但隨著干旱時間的延長，對八棱海棠就會造成嚴重的傷害，甚至死亡。因此，在生產中，遇到干旱時間過長的地區(qū)和年份，及時進行多次適量的灌水，保證蘋果樹正常的生長發(fā)育和豐產豐收。