潘航，馮纓，王喜勇，李巖

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荒漠環(huán)境下10種沙拐棗的生理特征比較研究

潘航1,2，馮纓1*，王喜勇1，李巖3

(1.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.新疆大學(xué)干旱生態(tài)環(huán)境研究所，新疆 烏魯木齊 830046)

目前，土地荒漠化形勢(shì)嚴(yán)峻，嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)安全。而植物對(duì)防治土地荒漠化發(fā)揮重要的作用，因此篩選合適的物種進(jìn)行荒漠恢復(fù)重建則顯得極為重要。沙拐棗因其抗逆性強(qiáng)而成為新疆荒漠區(qū)主要的優(yōu)勢(shì)物種，其生理生態(tài)響應(yīng)被廣泛研究，但是系統(tǒng)、定量的比較不同種沙拐棗抗逆性的研究較為缺乏。為此本文以吐魯番沙漠植物園中栽培的10種沙拐棗為試驗(yàn)材料，測(cè)定同一生境下不同種沙拐棗的7個(gè)抗逆生理指標(biāo)，利用方差分析其種間差異，并結(jié)合主成分分析綜合評(píng)價(jià)不同種沙拐棗的抗逆性。結(jié)果表明，不同種沙拐棗在同一生境下各生理指標(biāo)表現(xiàn)出顯著性差異(P<0.01)；其中頭狀沙拐棗、喬木狀沙拐棗、小沙拐棗的SOD、POD含量均表現(xiàn)較低水平，抗逆性較差；泡果沙拐棗以高脯氨酸含量表現(xiàn)良好抗逆性；小沙拐棗H2O2含量最高，不利于細(xì)胞正常代謝；綜合分析抗逆性由強(qiáng)到弱為泡果沙拐棗>艾比湖沙拐棗>密刺沙拐棗>淡枝沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>心形沙拐棗>紅果沙拐棗>喬木沙拐棗>頭狀沙拐棗>小沙拐棗，該結(jié)果與沙拐棗在新疆的生態(tài)分布極為吻合。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可為荒漠植物沙拐棗的引種栽培和抗逆性篩選提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

沙拐棗；生理指標(biāo)；抗逆性

目前，土地荒漠化已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題，也是全球植物生長(zhǎng)面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)[1-2]。根據(jù)國(guó)家林業(yè)局頒布的第5次中國(guó)荒漠化和沙化狀況報(bào)告，截至2014年，全國(guó)荒漠化土地總面積261.16萬km2，占國(guó)土總面積的27.20%，其中新疆荒漠面積為107.06萬km2，占全國(guó)荒漠面積的40.99%[3]。新疆是中國(guó)荒漠面積最大的省份，因其地貌復(fù)雜，降水稀少，大陸性干旱氣候明顯，再加上氣候變化和人為因素的影響，造成土壤退化、荒漠化面積不斷擴(kuò)大，形勢(shì)嚴(yán)峻。

沙拐棗屬(Calligonum)為蓼科(Polygonaceae)落葉灌木，分布于亞洲、歐洲南部和非洲北部等荒漠及鹽堿土地區(qū)，耐干旱、耐鹽堿、抗風(fēng)蝕沙埋，具有恢復(fù)退化土壤的功能[4-5]，又因其生長(zhǎng)快、枝條茂密、易繁殖，成為優(yōu)勢(shì)物種被廣泛地應(yīng)用于中國(guó)西部地區(qū)的防風(fēng)固沙及生態(tài)恢復(fù)工程中，對(duì)荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。因此，許多學(xué)者對(duì)其生理特性進(jìn)行了系列的研究工作，諸如：陶玲等[6]對(duì)沙拐棗屬紅果沙拐棗(C.rubicundum)和頭狀沙拐棗(C.caput-medsae)種子吸水變化規(guī)律進(jìn)行了研究；邱真靜等[7]研究了PEG脅迫對(duì)不同地理種源沙拐棗生理特性的影響；劉明珍等[8]以沙拐棗為試材，對(duì)其幼枝和莖進(jìn)行了解剖學(xué)觀察，研究了沙拐棗在長(zhǎng)期干旱、高溫環(huán)境下分化出的旱生組織；閆海龍等[9-10]、劉鎮(zhèn)等[11]、單立山等[12]先后研究了不同水分梯度對(duì)頭狀沙拐棗、喬木狀沙拐棗(C.arborescens)的生長(zhǎng)和生理特性的影響；黃彩變等[13]比較網(wǎng)狀沙拐棗(C.cancellatum)、心形沙拐棗(C.cordatum)、紅果沙拐棗3種沙拐棗的抗旱性，并對(duì)其生理指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。但在荒漠生境下不同種沙拐棗屬植物的抗逆生理還缺乏更全面深入的比較研究，另外用定量分析的方法綜合評(píng)價(jià)沙拐棗屬植物的抗逆性更是極少見報(bào)道。

本研究選擇栽培于吐魯番植物園的10種原產(chǎn)于新疆北部的沙拐棗植物：泡果沙拐棗(C.junceum)、淡枝沙拐棗(C.leucocladum)、紅果沙拐棗、頭狀沙拐棗、喬木狀沙拐棗、小沙拐棗(C.pumilum)、艾比湖沙拐棗(C.ebi-nurcum)、奇臺(tái)沙拐棗(C.klementzii)、密刺沙拐棗(C.densum)、心形沙拐棗為研究對(duì)象，測(cè)定其丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、脯氨酸(Pro)、過氧化氫(H2O2)、甜菜堿及葉綠素含量這7個(gè)生理指標(biāo)，比較其在相同生境下的不同生理響應(yīng)及抗性差異，以期理解荒漠環(huán)境下植物的生理適應(yīng)機(jī)制，此外綜合評(píng)價(jià)沙拐棗屬的抗逆性，篩選出更適宜荒漠地區(qū)生長(zhǎng)的沙拐棗種，為荒漠區(qū)植被恢復(fù)和荒漠化防治提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)材料選自吐魯番沙漠植物園(東經(jīng)89°11′，北緯42°51′)，海拔-95～-76 m，屬溫帶極端干旱的大陸性氣候，年均溫13.9 ℃，極端最高氣溫47.6 ℃，極端最低氣溫-28 ℃，年均降水量為16.4 mm，年蒸發(fā)量為2837.8 mm，為灰棕色荒漠土。植物園內(nèi)沙拐棗植株為同一時(shí)期栽培，日常管理及水分條件一致，每種沙拐棗選擇3株長(zhǎng)勢(shì)良好的植株待測(cè)。

1.2 指標(biāo)測(cè)定

于2016年6月沙拐棗的盛果期進(jìn)行采樣，選擇冠層中上部向陽、完全展開、生長(zhǎng)良好的同化枝進(jìn)行測(cè)量，每株葉片取3份(3個(gè)重復(fù))，每個(gè)沙拐棗種9個(gè)重復(fù)(3×3)，利用液氮罐采集葉片帶回實(shí)驗(yàn)室-80 ℃冰箱保存待測(cè)。

丙二醛含量的測(cè)定用硫代巴比妥酸(TBA)法；超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定；過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定；脯氨酸含量的測(cè)定用酸性茚三酮法；過氧化氫和甜菜堿采用紫外可見分光光度法；葉綠素含量的測(cè)定采用80%丙酮提取法[14]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010與SPSS 17.0軟件進(jìn)行主成分分析、方差分析和相關(guān)性分析，利用Origin 9.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種沙拐棗丙二醛(MDA)含量的比較

丙二醛(MDA)是植物組織在逆境下遭受氧化脅迫發(fā)生膜脂過氧化的產(chǎn)物，其含量可以反映植物遭受迫害的程度和植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱，因此常被用作判斷植物抗性的指標(biāo)之一[15]。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示：同一生境下沙拐棗種MDA含量表現(xiàn)出顯著差異性(P<0.01)，艾比湖沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>密刺沙拐棗>心形沙拐棗>泡果沙拐棗>頭狀沙拐棗>淡枝沙拐棗>喬木狀沙拐棗>小沙拐棗>紅果沙拐棗。說明環(huán)境脅迫對(duì)沙拐棗的傷害存在不同影響，細(xì)胞膜脂過氧化程度不同，對(duì)脅迫反應(yīng)強(qiáng)度不同。

2.2 不同種沙拐棗超氧化物歧化酶(SOD)含量的比較

超氧化物歧化酶(SOD)是膜脂過氧化防御系統(tǒng)的主要保護(hù)酶，能夠清除植物在脅迫環(huán)境下產(chǎn)生的活性氧，增強(qiáng)植物抗脅迫能力，其含量可作為植物抗性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一[16]。圖2所示：10種沙拐棗的SOD含量存在顯著性差異(P<0.01)，奇臺(tái)沙拐棗、頭狀沙拐棗、小沙拐棗和喬木狀沙拐棗維持較低的SOD含量，且不存在顯著性差異。另外6種沙拐棗SOD含量表現(xiàn)為艾比湖沙拐棗>心形沙拐棗>密刺沙拐棗>泡果沙拐棗>紅果沙拐棗>淡枝沙拐棗。

圖1 不同種沙拐棗的丙二醛(MDA)含量Fig.1 MDA content of Calligonum species

圖2 不同種沙拐棗的超氧化物歧化酶(SOD)含量Fig.2 SOD content of Calligonum species

A：奇臺(tái)沙拐棗C.klementzii；B：頭狀沙拐棗C.caput-medsae；C：小沙拐棗C.pumilum；D：?jiǎn)棠緺钌彻諚桟.arborescens；E：艾比湖沙拐棗C.ebi-nurcum；F：泡果沙拐棗C.junceum；G：紅果沙拐棗C.rubicundum；H：淡枝沙拐棗C.leucocladum；I：密刺沙拐棗C.densum；J：心形沙拐棗C.cordatum.下同 The same below.

2.3 不同種沙拐棗過氧化物酶(POD)含量的比較

過氧化物酶(POD)能催化酚類物質(zhì)氧化，它是木質(zhì)素合成的關(guān)鍵酶之一，同時(shí)在清除H2O2和OH-自由基方面也具有重要的防御作用，和超氧化物歧化酶(SOD)共同作為保護(hù)酶系統(tǒng)清除活性氧，減少植物氧化傷害[17-18]，其含量可指示植物抗性強(qiáng)弱。圖3所示,10個(gè)沙拐棗種POD含量與SOD含量保持相似的變化趨勢(shì)，奇臺(tái)沙拐棗、頭狀沙拐棗、小沙拐棗和喬木狀沙拐棗維持較低的POD含量，泡果沙拐棗>心形沙拐棗>紅果沙拐棗>密刺沙拐棗>淡枝沙拐棗，不同的是艾比湖沙拐棗POD含量維持較低水平。

2.4 不同種沙拐棗脯氨酸(Pro)含量的比較

脯氨酸是植物細(xì)胞質(zhì)中一種具有高水溶性的游離氨基酸，能夠保護(hù)細(xì)胞膜系統(tǒng)，維持胞內(nèi)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能，可以作為植物抗性的一個(gè)篩選指標(biāo)[19]。圖4所示，脯氨酸含量從大到小依次為：泡果沙拐棗>密刺沙拐棗>淡枝沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>紅果沙拐棗>小沙拐棗>頭狀沙拐棗>心形沙拐棗>艾比湖沙拐棗>喬木狀沙拐棗。泡果沙拐棗、密刺沙拐棗、淡枝沙拐棗Pro含量分別是喬木狀沙拐棗的2.55，2.32，1.88倍。

2.5 不同種沙拐棗過氧化氫(H2O2)含量的比較

H2O2與過氧化氫酶(CAT)共同作用，維持動(dòng)態(tài)平衡，這樣既保證了植物體內(nèi)H2O2具有一定的生理功能,同時(shí)也將逆境對(duì)植物的傷害效應(yīng)降到最低[20]。H2O2含量可反映植物的抗性生理，少量H2O2具有廣泛的生理生化效應(yīng)，過量的H2O2會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生氧化傷害，影響植物代謝。圖5所示，小沙拐棗H2O2含量顯著高于其他種(P<0.01)，頭狀沙拐棗、喬木狀沙拐棗、紅果沙拐棗、密刺沙拐棗、心形沙拐棗表現(xiàn)為中等H2O2含量，奇臺(tái)沙拐棗、艾比湖沙拐棗、泡果沙拐棗、淡枝沙拐棗H2O2含量較低。

2.6 不同種沙拐棗甜菜堿含量的比較

甜菜堿是高等植物中最常見也是最重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，可在逆境脅迫下的植物體內(nèi)逐漸積累，以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓，維持水分平衡，減少對(duì)細(xì)胞蛋白質(zhì)、酶等結(jié)構(gòu)和功能的傷害[21-22]。圖6所示，同一生境下沙拐棗種甜菜堿含量表現(xiàn)出明顯差異性(P<0.01)，奇臺(tái)沙拐棗>密刺沙拐棗>喬木狀沙拐棗>頭狀沙拐棗>艾比湖沙拐棗>小沙拐棗、淡枝沙拐棗>紅果沙拐棗>泡果沙拐棗>心形沙拐棗。其中，奇臺(tái)沙拐棗、密刺沙拐棗、喬木狀沙拐棗和頭狀沙拐棗甜菜堿含量是心形沙拐棗的1.71，1.64，1.62和1.58倍。

圖3 不同種沙拐棗的過氧化物酶(POD)含量Fig.3 POD content of Calligonum species

圖4 不同種沙拐棗的脯氨酸含量Fig.4 Pro content of Calligonum species

圖5 不同種沙拐棗的過氧化氫含量Fig.5 H2O2 content of Calligonum species

圖6 不同種沙拐棗的甜菜堿含量Fig.6 Betaine content of Calligonum species

2.7 不同種沙拐棗葉綠素及類胡蘿卜素含量的比較

葉綠素是綠色植物光合作用的重要結(jié)構(gòu)體，其含量在一定程度上體現(xiàn)了植物光合能力的大小。測(cè)定葉綠素含量有助于了解植物在逆境脅迫下的光合能力強(qiáng)弱，判斷植物抗脅迫性[23-24]。表1所示，葉綠素a含量從大到小為心形沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>頭狀沙拐棗>喬木狀沙拐棗>泡果沙拐棗>淡枝沙拐棗>密刺沙拐棗>艾比湖沙拐棗>紅果沙拐棗>小沙拐棗；葉綠素b含量從大到小為心形沙拐棗>頭狀沙拐棗>喬木狀沙拐棗>泡果沙拐棗>淡枝沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>密刺沙拐棗>小沙拐棗>艾比湖沙拐棗>紅果沙拐棗；葉綠素a+葉綠素b含量比較與葉綠素a比較相同。類胡蘿卜素從大到小為心形沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>淡枝沙拐棗>頭狀沙拐棗>紅果沙拐棗>泡果沙拐棗>喬木狀沙拐棗>密刺沙拐棗>艾比湖沙拐棗>小沙拐棗(表1)。

表1 不同種沙拐棗的葉綠素和類胡蘿卜素含量Table 1 Chlorophyll and carotenoid content of Calligonum species mg/g

2.8 各生理指標(biāo)的主成分分析

植物在逆境脅迫下的響應(yīng)表現(xiàn)在不同的生理生化指標(biāo)，這些指標(biāo)具有一定相關(guān)性。本試驗(yàn)采用主成分分析法，選擇出影響植物抗性的主要生理指標(biāo)，對(duì)沙拐棗的抗逆性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。主成分分析提取出3個(gè)主成分，其中甜菜堿、SOD、POD屬第1主成分，貢獻(xiàn)率為34.95%，過氧化氫、MDA屬第2主成分，貢獻(xiàn)率為28.33%，Pro、葉綠素屬第3主成分，貢獻(xiàn)率為18.46%(表2)。評(píng)價(jià)結(jié)果(表3)顯示10個(gè)沙拐棗種抗逆性強(qiáng)弱的排序。

3 討論

植物在受到逆境脅迫時(shí)，細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)大量積累，ROS會(huì)通過破壞核酸、氧化蛋白對(duì)細(xì)胞造成嚴(yán)重傷害[25]。環(huán)境脅迫引起的ROS及超氧陰離子自由基積累可以通過SOD、POD、MDA等抗氧化酶協(xié)同清除[19-20]。本試驗(yàn)中頭狀沙拐棗、喬木狀沙拐棗、小沙拐棗的含量均表現(xiàn)較低水平，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果抗逆性相對(duì)較差，說明SOD、POD、MDA三者共同作用，通過清除超氧自由基、過氧化物以及阻止或減少羥基自由基形成，調(diào)控植物代謝，維持植物正常生長(zhǎng)，若三者含量均低，則植物不能在逆境脅迫下有效清除超氧負(fù)離子，維持植物細(xì)胞正常代謝。

表2 沙拐棗抗旱生理指標(biāo)的主成分分析Table 2 Principal components of drought stress of Calligonum species

表3 抗逆性綜合評(píng)價(jià)Table 3 The comprehensive evaluation of Calligonum species resistance

脯氨酸是植物對(duì)干旱脅迫反應(yīng)較為敏感的一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[26-27]，植物可通過增加細(xì)胞內(nèi)Pro和可溶性糖等溶質(zhì)進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，脯氨酸還可作為碳水化合物來源、酶和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的保護(hù)劑等，其含量與植物抗旱能力呈正比[28]。試驗(yàn)中泡果沙拐棗脯氨酸含量遠(yuǎn)高于其他種，且主成分分析對(duì)抗性指標(biāo)評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示泡果沙拐棗抗逆性最好，說明Pro對(duì)植物脅迫起到了緩沖保護(hù)的作用，這與前人的研究結(jié)果一致。

H2O2作為植物細(xì)胞內(nèi)一種重要的活性氧化物質(zhì)，其產(chǎn)生與過氧化氫酶(CAT)對(duì)其清除過程保持平衡，如果打破這種動(dòng)態(tài)平衡，造成H2O2大量積累，其強(qiáng)烈的氧化還原作用將會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)酶、蛋白質(zhì)等大分子損傷，影響植物體內(nèi)生理生化反應(yīng)。大量的H2O2積累不利于植物抗逆生理[21]，本研究中小沙拐棗含量明顯高于其他種，表現(xiàn)小沙拐棗的抗逆脅迫能力較弱，這也與綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果一致。

不同沙拐棗種對(duì)同一環(huán)境脅迫的耐受性及耐受機(jī)制不同，且脅迫濃度和脅迫時(shí)間交互影響生理指標(biāo)，這就使得生理指標(biāo)的定量化存在難度。其次，因?yàn)椴煌彻諚椃N的耐受方式不同，各生理指標(biāo)的本底也不一致，直接對(duì)測(cè)定值進(jìn)行分析比較容易造成局限性。相較之下，利用主成分分析結(jié)合指標(biāo)耐受指數(shù)綜合判斷比測(cè)定值更能夠反應(yīng)沙拐棗脅迫后的種間差異[29-30]。分析結(jié)果顯示抗逆性泡果沙拐棗>艾比湖沙拐棗>密刺沙拐棗>淡枝沙拐棗>奇臺(tái)沙拐棗>心形沙拐棗>紅果沙拐棗>喬木沙拐棗>頭狀沙拐棗>小沙拐棗，該結(jié)果與沙拐棗在新疆的生態(tài)分布極為吻合。在新疆境內(nèi)的泡果沙拐棗能夠適應(yīng)新疆北部不同的地理環(huán)境，在北疆各地縣均有廣泛的分布，表現(xiàn)為較強(qiáng)的抗逆性；艾比湖沙拐棗能較好地適應(yīng)北疆荒漠環(huán)境，在新疆天山北坡精河、奎屯、沙灣一帶廣泛分布；密刺沙拐棗和淡枝沙拐棗適應(yīng)性次之，僅在伊犁的霍城縣有分布；奇臺(tái)沙拐棗只分布在木壘、奇臺(tái)等縣；紅果沙拐棗受水分限制，只分布在水分充足的阿勒泰地區(qū)的兩河源流域；喬木狀沙拐棗、頭狀沙拐棗不能很好地適應(yīng)新疆的荒漠環(huán)境，是從中亞引入的栽培種，抗逆性較差；小沙拐棗為新疆特有種，文獻(xiàn)記載模式標(biāo)本采自鄯善魯克沁，但目前野外未見分布，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較差，抗逆性相對(duì)最低[5]。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)對(duì)生長(zhǎng)在吐魯番植物園內(nèi)的沙拐棗種的7個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行比較，并結(jié)合以主成分分析、方差分析和相關(guān)性分析，對(duì)沙拐棗屬的抗逆性做出綜合評(píng)價(jià)，主要結(jié)論如下。

1)不同生理指標(biāo)表現(xiàn)出種間差異，且采用不同指標(biāo)對(duì)沙拐棗種進(jìn)行評(píng)價(jià)結(jié)果不同。

2)主成分分析綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示泡果沙拐棗抗逆性最強(qiáng)，其次為艾比湖沙拐棗；密刺沙拐棗、淡枝沙拐棗、奇臺(tái)沙拐棗、心形沙拐棗、紅果沙拐棗表現(xiàn)中等抗逆性；喬木狀沙拐棗、頭狀沙拐棗、小沙拐棗抗逆性相對(duì)較差。該結(jié)果與沙拐棗對(duì)新疆荒漠環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)范圍相符合。

3)植物對(duì)逆境的適應(yīng)性是一個(gè)由多種因素相互作用、非常復(fù)雜、而且長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)化過程，自然環(huán)境中影響因子眾多且復(fù)雜多變。今后需進(jìn)一步開展相關(guān)試驗(yàn)，探討其他生理指標(biāo)對(duì)沙拐棗生長(zhǎng)的影響，以期揭示荒漠植物的抗逆機(jī)制。

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Examination and comparison of the physiological characteristics of tenCalligonumspecies in a desert environment

PAN Hang1,2,FENG Ying1*,WANG Xi-Yong1,LI Yan3

1.XinjiangInstituteofEcologyandGeography,ChineseAcademyofSciences,Urumqi830011,China;2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3.AridEcologyandEnvironmentInstitute,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China

Desertification is a serious issue and especially so in Xinjiang,where it is a significant threat to ecosystem security.As plants play an important role in the prevention and control of desertification,screening suitable species for restoration projects is an important task.Calligonumis a dominant species in the desert region of Xinjiang and its resistance to drought and salt stress has been thoroughly researched.However,there are few quantitative analyses comparing the resistance of differentCalligonumspecies.In this study,tenCalligonumspecies grown in the Turpan desert botanical garden were selected and their physiological characteristics analysed.Seven physiological indexes were measured.Species’ differences were examined using variance analysis,while their resistance was evaluated using principal component analysis.The results showed that the species’ physiological indexes in the same habitat showed significant differences (P<0.01).Superoxide dismutase (SOD) and peroxide enzyme (POD) contents were the lowest forC.caput-medsae,C.arborescensandC.pumilum,all of which showed poor resistance.Proline content was the highest forC.junceum,with strong resistance.H2O2content was the highest forC.pumilum,which is not conducive for normal cell metabolism.The combined resistance analysis produced the following species’ order:C.junceum>C.ebi-nurcum>C.densum>C.leucocladum>C.klementzii>C.cordatum>C.rubicundum>C.arborescens>C.caput-medsae>C.pumilum.Calligonumspecies have different resistance mechanisms with different protective enzyme contents.These results are confirmed by the ecological distribution ofCalligonumin Xinjiang.This experiment thus provides a scientific basis for screening and introducingCalligonumspecies to remedy desert conditions.

Calligonum;physiological indexes;resistance

10.11686/cyxb2016334 http://cyxb.lzu.edu.cn

潘航，馮纓，王喜勇，李巖.荒漠環(huán)境下10種沙拐棗的生理特征比較研究.草業(yè)學(xué)報(bào),2017,26(6):68-75.

PAN Hang,FENG Ying,WANG Xi-Yong,LI Yan.Examination and comparison of the physiological characteristics of tenCalligonumspecies in a desert environment.Acta Prataculturae Sinica,2017,26(6):68-75.

2016-09-06；改回日期：2016-11-14

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NSF-41271069)和國(guó)家自然科學(xué)青年基金(NSF-31500309)資助。

潘航(1992-)，女，河南漯河人，碩士。E-mail:hnpanhang@163.com

*通信作者Corresponding author.E-mail:luckfy@ms.xjb.ac.cn