歐陽(yáng)澤怡，陳雯彬，歐陽(yáng)碩龍，李志輝，何友軍，顏立紅，蔣俐媛，田曉明，向光鋒

（1.湖南省森林植物園，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3.湖南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖南 長(zhǎng)沙 410000；4.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

對(duì)植物來(lái)說(shuō)，磷是貫穿體內(nèi)核酸與細(xì)胞膜脂質(zhì)的合成、各種酶的活化、信息傳遞等重要過(guò)程的參與者[1-3]。在缺磷的逆境中，植物在其形態(tài)、生理生化等方面都會(huì)發(fā)生極顯著變化，進(jìn)而影響到植物的生長(zhǎng)和繁育，但植物也會(huì)主動(dòng)發(fā)揮自身能力去適應(yīng)脅迫逆境[4-5]。

在低磷逆境中，可溶性蛋白對(duì)植物的滲透調(diào)節(jié)能力存在巨大的影響，其含量可以在一定程度上反映植物抗逆性。細(xì)胞膜脂質(zhì)受到活性氧自由基的氧化傷害產(chǎn)生丙二醛（MDA），所以其含量可以反映出細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的程度和自我修復(fù)能力，可體現(xiàn)植物抗逆性能力[6-7]。超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）是保護(hù)酶，它們有能力消除過(guò)多的活性氧，降低低磷逆境對(duì)植物的蛋白質(zhì)、核酸、膜系統(tǒng)等的破壞程度，所以保護(hù)酶的活性變化可以反映出植物的抗逆性能力[8-10]。酸性磷酸酶（APA）活性的提高被認(rèn)為可加快植物體內(nèi)磷利用速度[14-16]。所以很多研究者將前述5個(gè)指標(biāo)作為植物對(duì)逆境反應(yīng)機(jī)理的重要指標(biāo)[11-13]。

赤皮青岡Cyclobalanopsis gilva，又名紅椆[17]，生長(zhǎng)在我國(guó)南方多個(gè)省份，是珍貴的硬木鄉(xiāng)土樹(shù)種；該樹(shù)種成片天然林稀少[18]，需進(jìn)行科學(xué)繁育擴(kuò)大人工林規(guī)模以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。我國(guó)南方土壤類(lèi)型大多數(shù)為典型缺磷紅土壤[19-22]，赤皮青岡這一樹(shù)種在推廣栽培過(guò)程中必定面臨缺磷，因此研究赤皮青岡幼苗對(duì)低磷環(huán)境的耐受性很有必要。本研究選取赤皮青岡實(shí)生幼苗，進(jìn)行室內(nèi)控制條件下的低磷脅迫試驗(yàn)，分析低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片生理指標(biāo)的影響，為實(shí)現(xiàn)高效低耗、低污染的人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)發(fā)展目標(biāo)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以湖南省靖州侗族自治縣的赤皮青岡1年生、2年生幼苗為試材。1年生苗高為(15±0.5) cm，地徑為(1.9±0.1) cm；2年生苗高為(37±0.2) cm，地徑為(3.5±0.2) cm。種源地位于109°36′E，26°16′N(xiāo)，該地降水較充裕，夏日少炎熱，冬季少酷寒，早晚溫度差別明顯[23]。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在天際嶺國(guó)家森林公園內(nèi)，該地位于長(zhǎng)沙市，一年里超過(guò)75%的天數(shù)是無(wú)霜期。春秋季很短暫，春季氣溫起伏大，夏季特別炎熱而漫長(zhǎng)，冬季結(jié)冰少但體感較冷。年平均溫度為17.2℃[13]。

1.3 試驗(yàn)處理

水培試驗(yàn)于2017年5—9月在湖南省天際嶺國(guó)家森林公園的玻璃溫室進(jìn)行，營(yíng)養(yǎng)液按照霍格蘭配方[24]配置。5月初在實(shí)驗(yàn)苗圃?xún)?nèi)對(duì)赤皮青岡進(jìn)行移植，培養(yǎng)1 周后于2017年5月11日進(jìn)行磷脅迫處理，低磷脅迫試驗(yàn)設(shè)置8 個(gè)磷素水平：0，0.001，0.005，0.01，0.05，0.1，0.5，1 mmol·L-1(CK)。用KH2PO4配置成不同水平濃度，同時(shí)在改變濃度時(shí)用KCl 來(lái)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液中K+濃度平衡，其他營(yíng)養(yǎng)元素濃度保持相同。每個(gè)培養(yǎng)穴內(nèi)分別放置1 株赤皮青岡幼苗，每個(gè)苗齡幼苗每個(gè)磷素水平設(shè)置3盆，重復(fù)3 次，共144 株。在脅迫試驗(yàn)過(guò)程中保證24 h 不間斷通氣，及時(shí)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液pH 值至5.8，具體做法是使用0.1 mol·L-1氯化氫和0.1 mol·L-1氫氧化鈉。為確保營(yíng)養(yǎng)足夠，每3 d 要倒掉使用過(guò)的營(yíng)養(yǎng)液，注入新配置的營(yíng)養(yǎng)液，每次測(cè)定相關(guān)指標(biāo)間隔30 d。早上8:00 前用枝剪采取1年生、2年生赤皮青岡幼苗新鮮葉片，用冰袋保存，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定前拭凈葉片。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量的測(cè)定

參照考馬斯亮藍(lán)G-250 法（Bradford 法）[25]。

可溶性蛋白含量計(jì)算公式：可溶性蛋白含量（mg/g）=C×VT／（VS×WF×1 000）。公式中，C為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)中查得的蛋白含量值（μg/mL）；VT為提取液總體積（mL）；WF為樣品鮮質(zhì)量（g）；VS為測(cè)定時(shí)的加樣量（mL）。

1.4.2 赤皮青岡幼苗葉片丙二醛（MDA）含量的測(cè)定

樣品丙二醛的提取與測(cè)定參照陳隆升的方法[26]。

丙二醛含量計(jì)算公式：丙二醛濃度（μmol/mL）=[6.45(A532-A600)-0.56A450]×V/W。式中：A532、A600、A450分別代表樣品在532、600 和450 nm 波長(zhǎng)下的吸光值，V代表提取液體積（L），W代表樣品鮮質(zhì)量。

1.4.3 赤皮青岡幼苗葉片過(guò)氧化物酶（POD）活性的測(cè)定

參照考愈創(chuàng)木酚法[27]。

1.4.4 赤皮青岡幼苗葉片超氧化物歧化酶（SOD）活性的測(cè)定

參照考氮藍(lán)四唑(NBT)法[28]。

1.4.5 赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶（APA）活性的測(cè)定

參照黃學(xué)林[29]的方法。

1.5 數(shù)據(jù)處理和方法

運(yùn)用Microsoft Excel 2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖，采用SPSS 20.0 軟件處理數(shù)據(jù)，運(yùn)用單因素方差分析方法（ANOVA）比較各組間試驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用多因素方差分析方法比較1～2年生植株間、不同低磷脅迫處理和不同月份間指標(biāo)的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響

由表1可知，低磷脅迫下不同苗齡、不同月份、不同處理的赤皮青岡幼苗可溶性蛋白含量存在極顯著差異（P＜0.01）。從圖1～2 可以看出，在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量均低于對(duì)照，且隨脅迫程度加強(qiáng)和時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性蛋白的含量逐漸減少。總體而言，2年生赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量均高于1年生赤皮青岡幼苗。

表1 不同苗齡赤皮青岡幼苗葉片不同取樣月份和不同處理間方差分析?Table 1 Analysis of variance between age.dispose and sampling time of Cyclobalanopsis gilva seedlings leaves

低磷脅迫下，赤皮青岡幼苗可溶性蛋白的含量隨著磷元素濃度降低，極顯著減少。重度低磷脅迫(0 mmol·L-1) 120 d 時(shí)下降幅度達(dá)到最大，與對(duì)照相比，1年生、2年生赤皮青岡幼苗的可溶性蛋白含量分別下降了76.88%、61.38%，并且存在極顯著差異（P＜0.01）。

續(xù)表1Continuation of table 1

圖1 低磷脅迫下1年生赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量Fig.1 The soluble protein content in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual under low phosphorus stress

2.2 低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片丙二醛含量的影響

圖2 低磷脅迫下2年生赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量Fig.2 The soluble protein content in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from biennial under low phosphorus stress

由表1可見(jiàn)，低磷脅迫下不同苗齡赤皮青岡幼苗MDA 含量存在極顯著差異；1年生、2年生赤皮青岡幼苗不同月份、不同處理之間MDA 含量均存在極顯著差異；從圖3～4 可以看出，在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片中的MDA 含量均高于對(duì)照，且隨試驗(yàn)的進(jìn)行而持續(xù)增加?？傮w而言，2年生赤皮青岡幼苗葉片MDA 含量均低于1年生赤皮青岡幼苗。關(guān)于丙二醛（MDA）含量，它是植物在經(jīng)受逆境考驗(yàn)情況下產(chǎn)生的，這一逆境也包括衰老，MDA 含量變化是低濃度磷元素脅迫下的直接表現(xiàn)[30]。在實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)中，可以從圖3～4 直觀(guān)看出，隨著脅迫時(shí)間的推移，受試植株的MDA 含量持續(xù)升高，說(shuō)明低磷脅迫對(duì)植株的損害是持續(xù)的，特別是對(duì)1年生赤皮青岡幼苗的影響遠(yuǎn)大于2年生植株。

圖3 低磷脅迫下1年生赤皮青岡幼苗葉片丙二醛含量Fig.3 The MDA content in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual under low phosphorus stress

2.3 低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片過(guò)氧化物酶活性的影響

圖4 低磷脅迫下2年生赤皮青岡幼苗葉片丙二醛含量Fig.4 The MDA content in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from biennial under low phosphorus stress

由表1可見(jiàn)，低磷脅迫下不同苗齡赤皮青岡幼苗POD 活性存在極顯著差異；1年生、2年生赤皮青岡幼苗不同月份POD 活性存在極顯著差異，不同處理之間POD 活性也存在極顯著差異；從圖5～6 可以看出，在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片POD 酶活性均高于對(duì)照，且隨脅迫試驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，POD 活性會(huì)升高。2年生赤皮青岡幼苗不同月份POD 活性存在極顯著差異，不同處理之間POD 活性也存在極顯著差異；2年生赤皮青岡幼苗葉片POD 活性均高于1年生赤皮青岡幼苗。

圖5 低磷脅迫下1年生赤皮青岡幼苗葉片POD 活性含量Fig.5 The POD activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual under low phosphorus stress

植物體內(nèi)的過(guò)氧化物酶活性與其抗逆性呈正相關(guān)[31]。特別需要指出的是在赤皮青岡1年生、2年生幼苗對(duì)低磷脅迫的耐受濃度達(dá)到0.01 mmol·L-1時(shí)，過(guò)氧化物酶POD 的活性含量出現(xiàn)大幅度上升；培養(yǎng)液磷濃度在1～0.01 mmol·L-1變化范圍內(nèi)，赤皮青岡組織內(nèi)部的POD 活性變化幅度最為巨大。由此可見(jiàn)，在外界環(huán)境磷濃度逐漸減少到0.01 mmol·L-1，赤皮青岡幼苗組織內(nèi)部的POD 活性快速增強(qiáng)，植株的抗逆性會(huì)迅速增強(qiáng)，并趨于穩(wěn)定。在磷濃度低于0.01 mmol·L-1，過(guò)氧化物酶的活性只是隨著磷濃度的下降，活性稍有增強(qiáng)，但是增強(qiáng)幅度較小，這也從局部顯示了赤皮青岡幼苗對(duì)低磷環(huán)境的耐受程度。

圖6 低磷脅迫下2年生赤皮青岡幼苗葉片過(guò)氧化物酶活性含量Fig.6 The POD activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from biennial under low phosphorus stress

2.4 低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片超氧化物歧化酶活性的影響

由表1可見(jiàn)，低磷脅迫下不同苗齡赤皮青岡幼苗SOD 活性存在極顯著差異；1年生赤皮青岡幼苗不同月份SOD 活性存在極顯著差異，不同處理之間SOD 活性也存在極顯著差異；從圖7～8可知，在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片SOD 活性均高于對(duì)照，且隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)SOD 活性升高。2年生赤皮青岡幼苗不同月份SOD 活性存在極顯著差異；2年生赤皮青岡幼苗葉片SOD 活性均高于1年生赤皮青岡幼苗。在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片SOD 活性均高于對(duì)照，且隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)SOD 活性升高。

圖7 低磷脅迫下1年生赤皮青岡幼苗葉片超氧化物歧化酶活性含量Fig.7 The SOD activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual under low phosphorus stress

超氧化物歧化酶(SOD)活性的變化趨勢(shì)與過(guò)氧化物歧化酶（POD）活性的變化趨勢(shì)基本一致，2年生的赤皮青岡幼苗高于1年生的赤皮青岡幼苗，同樣在外界磷濃度達(dá)到0.01mmol·L-1，SOD 活性基本達(dá)到變化的最大值，且隨著外界磷濃度降低，SOD 活性變化趨于穩(wěn)定。結(jié)合SOD和POD 這兩類(lèi)植物抗逆性指標(biāo)進(jìn)行變化趨勢(shì)類(lèi)比，可發(fā)現(xiàn)，想要最大化的激活赤皮青岡植物內(nèi)部的抗逆物質(zhì)，低磷環(huán)境中的磷含量需要低于0.01 mmol·L-1。在通常的研究中，0.01 mmol·L-1的磷濃度培養(yǎng)液已經(jīng)屬于低濃度[3]，而且在低磷環(huán)境中，赤皮青岡幼苗生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)良好。由此也可以證明赤皮青岡幼苗對(duì)低磷環(huán)境的耐受性良好。

圖8 低磷脅迫下2年生赤皮青岡幼苗葉片超氧化物歧化酶活性含量Fig.8 The SOD activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from biennial under low phosphorus stress

2.5 低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶活性的影響

由表1可見(jiàn)，低磷脅迫下不同苗齡赤皮青岡幼苗葉片APA 活性存在極顯著差異；1年生赤皮青岡幼苗不同月份葉片APA 活性存在極顯著差異，不同處理之間葉片APA 活性也存在極顯著差異；從圖9～10 可知，在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片APA 活性均高于對(duì)照，葉片APA 活性會(huì)隨時(shí)間推移升高。1年生赤皮青岡幼苗6—9月份葉片APA 活性在各梯度P 濃度下與對(duì)照組存在極顯著差異（P＜0.01）。2年生赤皮青岡幼苗不同月份葉片APA 活性存在極顯著差異，不同處理之間表現(xiàn)亦然（表1）；2年生赤皮青岡幼苗葉片APA 活性均高于1年生赤皮青岡幼苗。

圖9 低磷脅迫下1年生赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶活性含量Fig.9 The APA activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual under low phosphorus stress

圖10 低磷脅迫下2年生赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶活性含量Fig.10 The APA activity in leaves of Cyclobalanopsis gilva seedlings from biennial under low phosphorus stress

植株體內(nèi)的磷元素含量和土壤中的磷元素含量直接影響著植物體內(nèi)酸性磷酸酶的活性。大量實(shí)驗(yàn)證明，植物應(yīng)答低磷脅迫，體內(nèi)酸性磷酸酶活性會(huì)極顯著增加[32]。赤皮青岡幼苗內(nèi)部的APA 含量在1～0.01 mmol·L-1區(qū)間變化最大，以磷濃度0.01 mmol·L-1為界限，隨著濃度的降低，APA 含量的變化趨于穩(wěn)定。從酸性磷酸酶指標(biāo)數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)其變化形式與SOD、POD 活性變化情況基本一致?；谏鲜銮闆r可以發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)液磷濃度為0.01 mmol·L-1時(shí)，在不影響幼苗正常發(fā)育的情況下，赤皮青岡幼苗對(duì)低磷的耐受性已經(jīng)達(dá)到最大值。

2.6 低磷脅迫下赤皮青岡幼苗葉片主要生理變化的相關(guān)性

由表2可以看出，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量與MDA 含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片MDA 含量與POD、SOD 活性呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。即磷元素濃度降低后，赤皮青岡幼苗可溶性蛋白含量減少，細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力下降，細(xì)胞膜受到破壞，細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化程度加強(qiáng)，過(guò)氧化產(chǎn)物MDA 含量增加；低磷脅迫使POD、SOD活性增強(qiáng)，清除活性氧化自由基能力增強(qiáng)，有利于緩解細(xì)胞膜遭受的損傷，降低MDA 含量，但是不能完全清除脅迫后增加的活性氧自由基[33-34]。

表2 低磷脅迫下1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片主要生理變化的相關(guān)性分析?Table 2 Partial correlation analysis of the physiological indexes of Cyclobalanopsis gilva seedlings from annual,biennial under low phosphorus stress

3 討 論

3.1 赤皮青岡幼苗葉片可溶性蛋白含量對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)

在低磷逆境下，植物細(xì)胞為了增強(qiáng)自身細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力，通常是通過(guò)累積滲透物質(zhì)來(lái)達(dá)到目標(biāo)，而可溶性蛋白就是符合這一需求的物質(zhì)[35]。

在本次低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡可溶性蛋白含量隨低磷脅迫的程度增大而呈降低的趨勢(shì)，說(shuō)明低磷脅迫導(dǎo)致赤皮青岡幼苗可溶性蛋白合成受到抑制，赤皮青岡幼苗細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力下降。馬尾松[32]、小麥[24]、油茶[26]等葉片也會(huì)有相似表現(xiàn)，陳隆升等[26]認(rèn)為這可能是由缺磷蛋白質(zhì)合成受阻導(dǎo)致。此外，2年生赤皮青岡幼苗可溶性蛋白含量降低幅度明顯小于1年生赤皮青岡幼苗，說(shuō)明在同等的低磷脅迫下，2年生赤皮青岡幼苗細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力比1年生赤皮青岡幼苗強(qiáng)。

3.2 赤皮青岡幼苗葉片丙二醛含量對(duì)低磷脅迫的影響

細(xì)胞膜脂質(zhì)受到活性氧自由基的氧化傷害產(chǎn)生丙二醛，所以丙二醛的含量可以反映出細(xì)胞自我修復(fù)能力和膜脂質(zhì)過(guò)氧化的程度，也是體現(xiàn)植物抗逆性能力的有效指標(biāo)[36]。

在本次低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗體內(nèi)丙二醛的含量隨低磷脅迫程度增高而呈升高的趨勢(shì)，表明赤皮青岡細(xì)胞膜脂質(zhì)受到活性氧自由基的氧化傷害隨低磷脅迫程度加強(qiáng)而加重。說(shuō)明低磷脅迫下，赤皮青岡受到磷脅迫影響從而葉片產(chǎn)生更多的自由基，加快細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的程度，導(dǎo)致葉片內(nèi)丙二醛含量的增加。大豆[8]、豇豆[9]、甘蔗[10]、水稻[11]等植物葉片在低磷脅迫下亦有類(lèi)似表現(xiàn)，其中張玉霞等[8]發(fā)現(xiàn)，磷低效基因大豆丙二醛含量的變化程度較磷高效基因大豆更大。此外，不同苗齡赤皮青岡幼苗的丙二醛含量變化存在一定的差異，相比而言，2年生赤皮青岡幼苗葉片在各低磷處理下MDA 含量始終明顯低于1年生赤皮青岡。說(shuō)明在同等的低磷脅迫下，2年生赤皮青岡幼苗產(chǎn)生較少的自由基，細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化程度比1年生赤皮青岡幼苗弱。

3.3 赤皮青岡幼苗葉片保護(hù)酶活性對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)

活性氧含量的提升會(huì)誘導(dǎo)植物其他信號(hào)，從而控制抗氧化系統(tǒng)，有很多研究者將其作為植物對(duì)逆境反應(yīng)機(jī)理的重要指標(biāo)[8-10]。保護(hù)酶活性的提高使赤皮青岡幼苗在一定程度上更加適應(yīng)低磷脅迫，甘蔗[14]、番茄[30]、馬尾松[32]等植物的酶活性在低磷脅迫期間的表現(xiàn)亦是如此，王晶等[30]認(rèn)為，保護(hù)酶的絕對(duì)活力與低磷脅迫無(wú)關(guān)，而變化幅度與低磷脅迫有關(guān)。

3.4 赤皮青岡幼苗的POD 和SOD 酶活性隨低磷脅迫程度增加而上升，

重度低磷脅迫（0 mmol·L-1）120 d 時(shí)達(dá)到最大。在低磷脅迫試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片POD、SOD 的活性均隨磷濃度的降低而呈升高的趨勢(shì)，說(shuō)明低磷脅迫刺激赤皮青岡幼苗增強(qiáng)保護(hù)酶活性，導(dǎo)致清除自由基的能力提高，使得赤皮青岡細(xì)胞膜脂質(zhì)的過(guò)氧化程度緩解；且隨脅迫試驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片POD、SOD 的活性的增加幅度越來(lái)越小，最后趨于平緩，這可能是赤皮青岡幼苗開(kāi)始形成一定的耐低磷機(jī)制，使抗氧化系統(tǒng)維持一定的平衡狀態(tài)；而且在低磷脅迫試驗(yàn)中，2年生赤皮青岡幼苗在各低磷脅迫處理下始終保持較高的POD和SOD 酶活性，并在0.1 mmol·L-1的P 濃度處理下達(dá)到差異極顯著水平（P＜0.01）。2年生赤皮青岡幼苗葉片保護(hù)酶活性大于1年生赤皮青岡，表明2年生赤皮青岡的活性氧清除系統(tǒng)能力強(qiáng)于1年生赤皮青岡幼苗。

3.5 赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶（APA）活性對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)

酸性磷酸酶與植物磷營(yíng)養(yǎng)有著密切的聯(lián)系，它能夠使環(huán)境中原有的有機(jī)磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，植物由此更容易獲得磷，所以植物酸性磷酸酶活性的變化是體現(xiàn)植物內(nèi)磷利用效率的有效指標(biāo)[14-16,33]。目前已經(jīng)有很多研究者發(fā)現(xiàn)低磷逆境可以提高植物酸性磷酸酶活性，Nanamori等[36]研究發(fā)現(xiàn)，在低磷脅迫下，水稻和牧草葉片酸性磷酸酶受到影響且與體內(nèi)的磷利用效率相關(guān)性極顯著。如Yun 等[37]研究表明，玉米在低磷脅迫處理14 d 后，正常供磷植株葉片酸性磷酸酶活性極顯著低于磷脅迫處理的植株。

在本次試驗(yàn)中，1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片酸性磷酸酶活性隨磷脅迫程度增加而增加，說(shuō)明在磷脅迫下，隨磷濃度降低，為滿(mǎn)足自身對(duì)磷元素的需求，從而提高植物體內(nèi)酸性磷酸酶活性來(lái)提高磷的利用效率，這種提升是赤皮青岡幼苗的APA 活性對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)。這種響應(yīng)非常明顯，當(dāng)磷濃度低于0.5 mmol·L-1時(shí)，低磷脅迫極顯著提高了赤皮青岡幼苗葉片APA、根系A(chǔ)PA 和根系分泌APA 的活性（P＜0.01）。比較不同苗齡赤皮青岡幼苗在各梯度低磷處理下磷酸酶活性的變化后可知，2年生赤皮青岡幼苗增加幅度普遍高于1年生，即2年生赤皮青岡幼苗的磷利用效率高于1年生赤皮青岡，表明2年生赤皮青岡幼苗磷適應(yīng)低磷逆境能力比1年生赤皮青岡幼苗強(qiáng)。

3.6 低磷脅迫下赤皮青岡幼苗葉片內(nèi)MDA 含量、POD 活性和SOD 活性的相關(guān)性

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著低磷脅迫程度的進(jìn)一步加深和試驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，赤皮青岡幼苗葉片內(nèi)MDA 含量、POD 活性和SOD 活性均持續(xù)上升，并在1～0.01 mmol·L-1這段濃度變化的區(qū)間，上述3 個(gè)指標(biāo)變化情況最為明顯。說(shuō)明低磷脅迫一方面刺激赤皮青岡葉片產(chǎn)生更多的MDA，進(jìn)而引起赤皮青岡葉片細(xì)胞活性氧自由基代謝失衡；另一方面由于低磷脅迫后赤皮青岡活性氧自由基積聚刺激了保護(hù)酶系統(tǒng)的提升，能清除自由基，削弱了膜脂過(guò)氧化，進(jìn)而降低赤皮青岡體內(nèi)MDA 含量。由此可以看出這兩方面形成一種動(dòng)態(tài)平衡[24-31,38-39]，是赤皮青岡耐低磷脅迫的主要抗性機(jī)制。但在磷濃度低于0.01 mmol·L-1之后，上述3 個(gè)指標(biāo)變化情況基本趨于穩(wěn)定，則說(shuō)明赤皮青岡幼苗在不影響正常生長(zhǎng)的情況下，對(duì)于低磷的耐受限度為0.01 mmol·L-1，外界環(huán)境的有效磷低于該含量就可能會(huì)造成幼苗發(fā)育不正?；蛘咚劳?，在本實(shí)驗(yàn)中低于0.01 mmol·L-1濃度培養(yǎng)液中的幼苗在試驗(yàn)完成后逐漸枯萎死亡，死亡率達(dá)到45%。

本研究的局限在于只選取了1年生、2年生赤皮青岡幼苗葉片為實(shí)驗(yàn)材料研究赤皮青岡幼苗生理指標(biāo)在低磷脅迫下的變化，并不能全面反映不同苗齡的赤皮青岡幼苗對(duì)低磷環(huán)境的適應(yīng)情況。在以后的研究中，應(yīng)選取更多不同苗齡的赤皮青岡幼苗，獲得不同低磷脅迫處理對(duì)不同苗齡赤皮青岡幼苗影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為闡明不同苗齡赤皮青岡幼苗適應(yīng)低磷脅迫的機(jī)制提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)證明。

4 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)2年生赤皮青岡幼苗MDA 含量上升幅度小于1年生赤皮青岡幼苗，保護(hù)酶SOD、POD 活性升高幅度大于1年生赤皮青岡幼苗。相同低磷脅迫程度下，1年生赤皮青岡幼苗MDA 含量均高于2年生赤皮青岡幼苗，2年生赤皮青岡幼苗保護(hù)酶SOD、POD活性均高于1年生赤皮青岡幼苗。以上表明相同低磷脅迫程度下，1年生赤皮青岡幼苗受到低磷脅迫的危害更大；2年生赤皮青岡幼苗的活性氧清除能力優(yōu)于1年生赤皮青岡幼苗。

為適應(yīng)及抵抗外界的低磷逆境，赤皮青岡幼苗葉片蛋白質(zhì)含量、MDA 含量、保護(hù)酶活性和APA 活性都經(jīng)歷了極顯著改變，這證明赤皮青岡幼苗可以通過(guò)自身激素及酶等物質(zhì)的綜合調(diào)節(jié)來(lái)減少低磷環(huán)境對(duì)植物的傷害，并通過(guò)自身酶活性的增強(qiáng)來(lái)止損和加強(qiáng)外界環(huán)境磷元素的吸收以適應(yīng)低磷逆境，最終達(dá)到低磷耐受極限0.01 mmol·L-1。長(zhǎng)期生存在0.01 mmol·L-1的低磷環(huán)境下，植株無(wú)法正常生長(zhǎng)發(fā)育。

結(jié)合本研究和實(shí)際生產(chǎn)，因2年生赤皮青岡幼苗耐低磷表現(xiàn)優(yōu)于1年生赤皮青岡幼苗，所以在較為缺磷的林地進(jìn)行造林作業(yè)時(shí)要盡量選取苗齡較大的赤皮青岡幼苗。赤皮青岡這一樹(shù)種對(duì)低磷環(huán)境的耐受性較高，耐受極限完全低于湖南地區(qū)酸性紅壤中的磷含量。在湖南廣布的酸性紅壤地區(qū)都能栽培赤皮青岡的幼苗，但是在培育赤皮青岡高效用材林和使赤皮青岡達(dá)到最優(yōu)生長(zhǎng)情況的前提下，并不建議在酸性紅壤低磷環(huán)境下栽培赤皮青岡。