管穎

(遼寧省國有建平縣青松嶺林場，遼寧 朝陽 122429)

文冠果是我國特有的珍稀木本油料植物，屬于無患子科、文冠果屬。文冠果對寒冷、貧瘠、干旱等逆境表現(xiàn)出較強的抵抗能力，具有結(jié)實早、產(chǎn)量高、結(jié)果期長、含油量高、價值高等特點[1，2]。文冠果在我國主要集中分布在北方地區(qū)。近些年來隨著文冠果作為生物質(zhì)能源樹種的廣泛種植，其開發(fā)利用價值受到了人們的廣泛關(guān)注，關(guān)于文冠果植株的研究逐漸增多。我國學(xué)者在文冠果的遺傳變異、雄性不育、落花落果等方面開展了一系列的研究，但有關(guān)其幼苗期耐鹽性的研究相對不多。 董立軍[3]的研究表明，文冠果幼苗在鹽脅迫下生長性狀、體內(nèi)養(yǎng)分代謝、生理代謝3個層面都產(chǎn)生了不同程度的影響，表現(xiàn)出一定的耐鹽抗性；張曉燕等[4]的研究表明，在一定鹽脅迫范圍內(nèi)，文冠果可以適當(dāng)緩解鹽脅迫造成的體內(nèi)滲透壓變化，表現(xiàn)出一定的耐鹽性。土壤鹽脅迫處理可以誘導(dǎo)植株產(chǎn)生活性氧自由基，傷害植物細胞膜，植物體自身所有的抗氧化系統(tǒng)可以有效緩解這種危害，其中3種關(guān)鍵性的保護酶是POD、SOD、CAT[5，6]。本試驗以1年生的文冠果幼苗作為供試材料，研究其在不同濃度的鹽脅迫下葉片中保護酶(POD、SOD、CAT)活性的變化情況，以了解文冠果在我國北方地區(qū)表現(xiàn)出來的抗鹽堿能力、準(zhǔn)確把握其種植區(qū)域。

1 研究方法

1.1 試驗地概況

安排在朝陽市建平縣青松嶺林場苗圃內(nèi)進行盆栽試驗。試驗地氣候為北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季，有充足的光照條件，日溫差大，降水少(年降水量平均500 mm左右)，蒸發(fā)量大于降水量，年均溫6 ℃左右，年日照時數(shù)平均為2 900 h左右。

1.2 試驗材料

試驗所需要的種子于2015年秋季采集于朝陽市建平縣青松嶺華龍山文冠果樹上，采集時選擇種皮光滑、大小一致、飽滿無病蟲害發(fā)生的種子儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個NaCl濃度處理，即0(CK)、0.3%、0.6%、0.9%，均用蒸餾水配制。每個濃度處理安排25盆文冠果盆栽苗作為重復(fù)。分別按照試驗各處理設(shè)計的NaCl濃度對盆栽文冠果澆灌NaCl鹽水1 500 mL·株-1。每隔1周澆灌1次。

1.4 試驗方法

采集回來的種子置于地下室內(nèi)濕沙儲藏。2016年春季播種育苗，2017年6月選擇生長一年、長勢健壯一致(單株鮮重差異在60 mg范圍內(nèi))、未發(fā)生病蟲害的幼苗移栽到塑料盆內(nèi)(深40 cm，上、下口徑分別為40、25 cm)，每盆栽植2株。盆栽土用腐殖土、草炭土、園土按照3∶1∶1的比例混合均勻配制而成，烘干至恒重后轉(zhuǎn)入塑料盆內(nèi)，每盆裝土2.5 kg。塑料盆內(nèi)的水分采用稱重加水法控制在接近田間持水量的飽和狀態(tài)。

1.5 測試的指標(biāo)及方法

連續(xù)澆鹽水4次保證各處理文冠果幼苗鹽脅迫處理28 d，分別在0、7、14、21、28d 取各處理下文冠果幼苗的葉片，采用愈創(chuàng)木酚染色法[7]分別測定其中的POD、SOD、CAT 酶的活性，重復(fù)3次取樣測量取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中POD酶活性的影響

不同濃度鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中POD酶活性的影響結(jié)果見圖1。根據(jù)圖1可知，隨著鹽脅迫時間的逐漸延長，各濃度處理的文冠果葉片POD酶活性均表現(xiàn)出增高的趨勢。0.3%、0.6%、0.9%濃度處理下的POD酶活性均明顯比對照組的高。0.6%濃度處理下在第7 d時的POD酶活性與對照處理組沒有明顯差異，之后酶活性與對照組差異逐漸增大。鹽脅迫處理28 d后，0.3%、0.6%、0.9%濃度的鹽脅迫處理分別比對照處理的增加308.24%、285.85%、272.83%。0.6%、0.9%濃度的鹽脅迫處理在14 d后酶活增幅變大，21 d后增幅有所降低，趨于平穩(wěn)。由此可以看出文冠果具有一定的抵御高濃度的鹽脅迫能力。

圖1 不同鹽脅迫文冠果葉片中POD酶活性

2.2 鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中SOD酶活性的影響

不同濃度鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中SOD酶活性的影響結(jié)果見圖2。根據(jù)圖2可知，對照組在各時期的SOD酶活性差異不大，在820～830 U·g-1·min-1區(qū)間，而其他處理組的SOD酶活性顯著高于對照組處理。0.3%鹽脅迫處理下7 d左右時酶活性最高，達到了878 U·g-1·min-1，之后酶活性逐漸下降，最后趨于平穩(wěn)。0.6%鹽脅迫處理的SOD酶活性處于上升的趨勢。隨著時間的延長酶活性逐漸增加，在21 d左右時達到最高，為897 U·g-1·min-1，之后有稍微下降的趨勢。由此可知在一定濃度的鹽脅迫下，文冠果葉片內(nèi)的酶活性可以發(fā)揮出一定的抵御氧自由基傷害的作用。

圖2 不同鹽脅迫文冠果葉片中SOD酶活性

2.3 鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中CAT酶活性的影響

不同濃度鹽脅迫處理對文冠果幼苗葉片中CAT酶活性的影響結(jié)果見圖3。根據(jù)圖3可知，各處理隨著鹽脅迫時間的延長，對照處理的CAT的酶活性維持在基本一致的水平，約300 U·g-1·min-1，其他3個鹽脅迫處理的CAT酶活性逐漸降低，14～21 d時降幅最大，21～28 d降幅減緩，傾向于穩(wěn)定，28 d時0.3%、0.6%、0.9%的鹽脅迫處理酶活性分別比對照處理的酶活性降低42.86%、45.18%、56.81%。表明了在鹽脅迫一段時間后CAT的酶活性受到較大程度的限制。

圖3 不同鹽脅迫文冠果葉片中CAT酶活性

3 結(jié)論

植物體內(nèi)的保護酶在其生長發(fā)育中的作用非常重要，尤其在鹽堿等逆境條件下[7,8]。試驗結(jié)果表明，在鹽脅迫下，文冠果幼苗葉片中的POD、SOD、CAT的活性變化明顯，其中POD、SOD變化整體表現(xiàn)為升高的趨勢，鹽脅迫達到一定時間后有少許下降或者保持穩(wěn)定；CAT的活性整體表現(xiàn)為隨著鹽脅迫時間的延長而逐漸下降，分析其原因可能是較長時間的鹽脅迫超出了葉片自身調(diào)節(jié)體內(nèi)活性氧自由基的能力，植物細胞膜有了一定程度的破壞。3種保護酶在升高或者降低的協(xié)同機制下將鹽脅迫等逆境情況下文冠果體內(nèi)的氧自由基的危害降低在一個較低的水平上，提高其抗鹽性。