王磊　湯家鑫　高興國(guó)

摘要[目的]研究干旱脅迫條件下光葉珙桐葉片細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化。[方法]采用PEG模擬干旱脅迫，分析光葉珙桐幼苗葉片可溶性多糖、可溶性蛋白質(zhì)等含量變化與干旱耐受力的關(guān)系。[結(jié)果]光葉珙桐幼苗葉片可溶性多糖、可溶性蛋白質(zhì)等可溶性有機(jī)物含量隨著脅迫強(qiáng)度的增加和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而呈規(guī)律性變化。[結(jié)論]可溶性有機(jī)物含量變化可以作為光葉珙桐抗旱性研究的有效指標(biāo)之一。

關(guān)鍵詞光葉珙桐；PEG；干旱脅迫；可溶性蛋白質(zhì)；可溶性多糖；抗旱性

中圖分類號(hào)S718.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2018）25-0090-02

PEG Simulated Drought Stress Effect of Osmoregulation Substances on Davidia involucrata var. vilmoriniana Seedling Leaf Cells

WANG Lei1，TANG Jiaxin2， GAO Xingguo1 et al

（1.Zhaotong College，Zhaotong，Yunnan 657000；2.Mangagement Bureau of Yudong Reservoir，Zhaotong，Yunnan 657000）

Abstract[Objective]To study the changes of soluble organic matter in leaf cells of Davidia involucrata var. vilmoriniana seedlings under drought stress. [Method]PEG was used to simulate drought stress，and analyzed the relationship between soluble organic matter content and drought tolerance in the leaf. [Result]The contents of soluble organic in leaves were regularly changed with the increase of stress intensity and the prolongation of stress time. [Conclusion]The change of soluble organic matter content can be used as an effective indicator for drought resistance research of D. involucrata var. vilmoriniana.

Key wordsDavidia involucrata var. vilmoriniana；PEG；Drought stress；Soluble protein；Soluble polysacharides；Drought resistance

光葉珙桐（Davidia involucrata var.vilmoriniana）為珙桐科珙桐屬落葉喬木，僅1屬1種1變種，是新生代第三紀(jì)孑遺植物，耐低溫，生長(zhǎng)萌芽更新快，是適合于高山造林的優(yōu)良樹種。隨著對(duì)珙桐研究工作的深入，從其種群分布地區(qū)氣候特點(diǎn)分析，珙桐適應(yīng)性較差，葉片對(duì)于干旱、脫水等逆境條件的抵抗及自我調(diào)節(jié)能力較弱，在干燥的地方生長(zhǎng)易導(dǎo)致生長(zhǎng)不良，對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境要求較高，人工引種栽培發(fā)芽、成苗率較低，其增殖方式主要依靠自然分蘗，于野外自然生存的種群數(shù)量較小。由于人們擅自采摘、采挖野生珙桐資源等行為嚴(yán)重，導(dǎo)致珙桐數(shù)量逐漸減少，分布范圍日益縮小[1]。

干旱是影響植物自然分布的重要因子，是植物自然擴(kuò)張及種群繁殖的限制因素。干旱條件下，植物體內(nèi)通過發(fā)生一系列的生理變化來(lái)應(yīng)對(duì)外界條件的改變，其應(yīng)對(duì)生理機(jī)制以滲透調(diào)節(jié)為主，通過合成和積累植物體內(nèi)游離氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白等滲透性物質(zhì)，縮小葉片細(xì)胞與環(huán)境間的水勢(shì)差，減少細(xì)胞失水情況，使葉片細(xì)胞維持一定的膨壓，從而對(duì)葉片細(xì)胞的多種生理過程起到保護(hù)作用[2]。目前對(duì)于光葉珙桐的抗逆性研究較少[3-6]。

前期對(duì)光葉珙桐的抗逆性開展了一系列研究。筆者就光葉珙桐幼苗的抗旱生理及可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)的應(yīng)激變化進(jìn)行了初步討論，以期為光葉珙桐的抗旱性研究提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料于三江口林場(chǎng)購(gòu)得1年生光葉珙桐幼苗，用花盆栽培2年得3年生幼苗。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年7月在昭通學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院植物生理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選取生長(zhǎng)狀況基本一致的幼苗，洗凈根部泥土，以3株幼苗為1組，置于不同PEG質(zhì)量濃度（5%、10%、15%、20%）的處理液中，模擬不同程度的干旱脅迫，以不加PEG試劑為對(duì)照（CK），分別于脅迫處理0、24、48 h時(shí)取樣，于4 ℃低溫環(huán)境下密封冷藏保存于超低溫冰箱。

1.3測(cè)定方法

可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定；采用劉海英等[7]改進(jìn)的蒽酮法測(cè)定可溶性糖，將80%硫酸提前1 h配制，待其冷卻至室溫后，加入蒽酮配制蒽酮試劑，現(xiàn)配現(xiàn)用。統(tǒng)一干旱處理重復(fù)3次。

2結(jié)果與分析

2.1PEG模擬干旱脅迫對(duì)光葉珙桐葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由圖1可知，分別用5%、10%、15%、20%濃度的PEG模擬干旱脅迫處理光葉珙桐葉片，其可溶性蛋白質(zhì)含量隨著PEG濃度增加呈現(xiàn)逐漸升高，然后再降低的趨勢(shì)。24 h處理樣品，葉片可溶性蛋白質(zhì)含量從CK的4.238 149 mg/g增加到5%PEG的4.568 914 mg/g、10%PEG的4.900 444 mg/g、15%PEG的5.194 765 mg/g，后下降到20%PEG的4991 246 mg/g；48 h處理樣品，葉片可溶性蛋白質(zhì)含量也呈先升后降的趨勢(shì)，葉片可溶性蛋白質(zhì)含量從CK的4.531 971 mg/g增加到5%的4.795 611 mg/g，然后降低到10%PEG的4.724 638 mg/g、15%PEG的4.490 085 mg/g和20%PEG的4419 079 mg/g。

5%PEG處理的樣品葉片可溶性蛋白質(zhì)含量24、48 h均沒有明顯增加。除5%PEG處理外，其他PEG處理樣品葉片內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量均在24 h達(dá)到最高，分別為10%PEG的4900 444 mg/g、15%PEG的5.194 765 mg/g、20%PEG的4991 246 mg/g，然后隨著PEG處理時(shí)間的增加而下降，分別下降到10%PEG的4.724 638 mg/g、15%PEG的4.490 085 mg/g和20%PEG的4.419 079 mg/g。

2.2PEG模擬干旱脅迫對(duì)光葉珙桐葉片可溶性多糖含量的影響

由圖2可知，在干旱脅迫下，光葉珙桐葉片中可溶性多糖含量在脅迫初期均表現(xiàn)為逐漸增加。24 h處理樣品，葉片樣品可溶性多糖含量為5%PEG的31.820 630 mg/g和10%PEG的32.412 870 mg/g，隨著干旱脅迫強(qiáng)度的加大，呈現(xiàn)波動(dòng)性上升，15%PEG時(shí)下降到29.053 340 mg/g，20%PEG時(shí)又上升到33.932 190 mg/g；48 h處理樣品，葉片樣品可溶性糖含量隨著干旱脅迫強(qiáng)度的加大，呈現(xiàn)波動(dòng)性上升，10%PEG下降到32.2068 mg/g，15%PEG時(shí)又再次上升到33.034 930 mg/g和20%PEG時(shí)的33.829 980 mg/g。

在中低強(qiáng)度的干旱脅迫下，光葉珙桐葉片中可溶性多糖含量隨著脅迫時(shí)間的增加而增加，5%PEG的脅迫強(qiáng)度下，0 h的可溶性糖含量為29.237 320 mg/g、24 h的可溶性糖含量為

31.820 630 mg/g、48 h的可溶性糖含量為33.721 400 mg/g；

15%PEG處理的葉片可溶性多糖含量0 h為23.064 280 mg/g、

24 h為29.053 340 mg/g、48 h為33.034 930 mg/g；而當(dāng)20%PEG的脅迫強(qiáng)度時(shí)，光葉珙桐葉片中可溶性多糖含量隨著脅迫時(shí)間的增加而有所下降，0 h的可溶性多糖含量為35.882 560 mg/g、24 h的可溶性多糖含量為33.932 180 mg/g、48 h的可溶性多糖含量為33.829 980 mg/g。

3結(jié)論與討論

抗旱性是一個(gè)受到多種因素影響的復(fù)雜性狀。可溶性蛋白質(zhì)和可溶性多糖作為有效的小分子有機(jī)化合物，在細(xì)胞內(nèi)參與細(xì)胞液的構(gòu)成，屬于滲透調(diào)節(jié)時(shí)的小分子有機(jī)化合物，在植物應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)參與細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)，能有效彌補(bǔ)植物對(duì)于外界環(huán)境水分的需求，在應(yīng)對(duì)低水勢(shì)時(shí)更是比較行之有效的機(jī)制?？扇苄缘鞍踪|(zhì)和可溶性多糖含量的變化可以看作是光葉珙桐幼苗在遭遇干旱脅迫后自身機(jī)體的一種調(diào)控。

在光葉珙桐受到干旱脅迫時(shí)，其體內(nèi)通過應(yīng)激反應(yīng)加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)小分子有機(jī)物的合成代謝，代謝活動(dòng)以增加細(xì)胞內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)和可溶性多糖等物質(zhì)為主，而細(xì)胞溶質(zhì)濃度增加，間接調(diào)節(jié)機(jī)體自身使體內(nèi)滲透勢(shì)降低，以維持與外界的基本平衡，減少體內(nèi)水分以滲透的形式散失，最大可能地保證體內(nèi)生理活動(dòng)正常進(jìn)行，從而提高植物的抗逆適應(yīng)性[8]。

將光葉珙桐葉片內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)和可溶性多糖含量作為干旱脅迫下的響應(yīng)特征是比較合理的指征。在干旱脅迫條件下，細(xì)胞內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)特別是可溶性蛋白質(zhì)和可溶性多糖的規(guī)律性變化是反映抗旱性強(qiáng)弱的有效指標(biāo)[9]。

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