楊淑紅,張江濤,趙蓬暉,朱延林

(河南省林業(yè)科學(xué)研究院,鄭州450008)

刺槐(Robinia pseudoacaciaL.)為豆科(Leguminosae)蝶形花亞科(Papilionoideae)刺槐屬(RobiniaL.),落葉喬木,原產(chǎn)美國。天然分布在密西西比河流域的阿巴拉契山脈和西部的歐扎克地區(qū)的15個(gè)州[1-2],分布范圍是北緯35°—43°。1601年巴黎植物園把刺槐引入法國,很快又被引入其他國家,目前已成為世界上引種最成功的三大樹種之一。中國自19 世紀(jì)末開始引種刺槐,現(xiàn)已演化為我國的一個(gè)鄉(xiāng)土樹種,在27個(gè)省(市)自治區(qū)栽植,水平栽培區(qū)為北緯23°—46°、東經(jīng)86°—124°,在黃河中下游、淮河流域的黃土高原、溝坡、土石山坡中下部、山溝、黃泛區(qū)沙地、河漫灘、海濱細(xì)沙地及輕鹽堿地(含鹽0.3%以下)多集中成片栽植,面積達(dá)1000萬hm2。有關(guān)資料報(bào)道,僅河北、河南、山東和山西等地的刺槐就有40 億株,是中國單個(gè)樹種栽培區(qū)域最大的樹種之一[3-4]。刺槐生長旺盛,以華北地區(qū)海拔400—1200 m 處生長最好,為華東、華北、西北、東北部分地區(qū)保持水土、用材、薪材、蜜源、園林綠化等不可替代的樹種。

刺槐具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、耐干旱貧瘠、易繁殖、生長快、固氮能力強(qiáng)等優(yōu)良特性[4],在平原沙區(qū),栽培刺槐的目的以防風(fēng)固沙為主,兼顧改良鹽堿和生產(chǎn)木材。我國學(xué)者對(duì)刺槐開展了大量的研究,特別是在速生、雜交、良種選育、抗逆性、遺傳多樣性、混交林造林技術(shù)研究等領(lǐng)域取得顯著成果[5-14]?；诹挤N選育的需要,在速生優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上培育抗逆能力相對(duì)較強(qiáng)的新品種成為刺槐育種中亟待解決的問題,我國對(duì)刺槐開展了大量的抗逆性研究,結(jié)果證實(shí),不同刺槐品種的抗逆性存在較大的差異[7-10]。干旱是我國目前面臨的重要生態(tài)問題,由于刺槐主要分布于干旱、半干旱地區(qū),水分缺失和高鹽脅迫等逆境普遍發(fā)生,嚴(yán)重影響其生物量的產(chǎn)出。因此,對(duì)刺槐新品種進(jìn)行干旱脅迫研究尤為必要。本研究初步探索干旱脅迫下速生刺槐‘民刺1號(hào)’光合及生理特征的變化,闡述‘民刺1 號(hào)’對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制,為進(jìn)一步優(yōu)化良種栽培技術(shù)及確定推廣造林范圍等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為河南省林業(yè)科學(xué)研究院與民權(quán)林場共同培育的刺槐無性系中生長表現(xiàn)較好的6個(gè)系號(hào),分別為:‘民刺1 號(hào)’、‘豫刺1 號(hào)’、M3、M24、R5 和M30?！ゴ? 號(hào)’具有極強(qiáng)的耐寒、耐旱能力,在西北地區(qū)造林成活率較高[15];‘民刺1 號(hào)’于2020年通過河南省良種審定。

1.2 試驗(yàn)處理

2014年2月下旬將生長健康、長勢一致的一年生參試實(shí)生苗移植于普通塑料桶中(上口直徑300 mm,下底直徑230 mm,高290 mm),盆土為50%普通園土+50%腐質(zhì)土,桶內(nèi)土高約240 mm。每個(gè)無性系6 株,每盆1 株,平茬截干至20 cm 高,正常管理至7月底,苗木生長旺期澆透水后移至溫室內(nèi),停止?jié)菜Ｔ囼?yàn)觀測從7月28日起,截至9月25日。每隔5 d 取桶中部土壤連續(xù)測定各個(gè)無性系的土壤含水量,每桶取3 份土樣,取平均值,直至整株枯死。每隔10 d 上午10:00 對(duì)各品種植株葉片進(jìn)行光合生理指標(biāo)測定,取平均值,直至整株枯死,同時(shí)采集相同部位葉片,3個(gè)重復(fù),樣葉袋封存置于冰桶立即帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理化指標(biāo)測試。

1.3 測定指標(biāo)及方法

采用TRME-T3TDR 便攜式土壤水分測定儀(IMKO,Ettlingen,Germany)測定土壤水分,測定部位為刺槐苗主干和花盆邊緣的中間部分,測定深度為8 cm。采用美國LI-COR 公司生產(chǎn)的LI-6400 便捷式光合測定儀開放式氣路測定光合特性,每次每組每品種選取長勢相對(duì)較好的3 株苗木,在每株苗木的中上部選取3—4 片健康功能葉為待測葉,測定時(shí)隨機(jī)選取其中2 片進(jìn)行測量。待儀器讀數(shù)穩(wěn)定3—4 min 后,連續(xù)記錄6 組數(shù)據(jù),測定結(jié)果取平均值。

利用DDB-303A 型電導(dǎo)率儀測定葉片相對(duì)電導(dǎo)率。丙二醛(MDA)測定采用硫代巴比妥酸比色法。游離脯胺酸測定采用磺基水楊酸比色法[16]。

酶液提取方法:稱取所采新鮮樣葉(去除葉脈)0.5 g 于預(yù)冷研缽中,加入0.1 g PVP 及少許石英砂,再加入2 mL pH 7.0 磷酸提取液冰浴研磨成勻漿,勻漿后加入提取液定容至5 mL。充分?jǐn)噭蚝?4 ℃下10000 r·min-1離心20 min,取上清液4 ℃下冰箱保存?zhèn)溆?。超氧化物歧化?SOD)活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測定,過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測定[15]。所有含量的比色結(jié)果均使用UV-5200PC 型紫外可見分光光度計(jì)得到。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)使用Excel、SPSS 和DPS 系統(tǒng)軟件進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)并作圖,圖中標(biāo)出標(biāo)準(zhǔn)差。利用隸屬函數(shù)法對(duì)刺槐品種抗干旱能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量及植株葉片外部形態(tài)的變化

由表1 可見,干旱脅迫處理開始時(shí)土壤含水量(SMC)為28.73%±0.38%。當(dāng)土壤含水量下降到14.17%—16.38%時(shí),M24、R5 和M30 開始落葉,土壤含水量下降到8.15%—8.75%時(shí),‘民刺1 號(hào)’、‘豫刺1 號(hào)’和M3 開始落葉。當(dāng)干旱脅迫45 d 時(shí),M24、R5 葉片全部脫落,此時(shí)土壤含水量下降到3.31%以下;干旱脅迫50 d 時(shí),M3、M30 葉片全部脫落;干旱脅迫55 d,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片全部脫落,此時(shí)土壤含水量下降到3.08%以下。

表1 土壤含水量(SMC)及植株外部形態(tài)的變化Table 1 Changes of soil moisture content and plant morphology %

2.2 干旱脅迫對(duì)刺槐品種葉片光合特性的影響

由圖1 可見,持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片凈光合速率(Pn)均呈下降趨勢。‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片Pn始終明顯高于其他刺槐品種,干旱脅迫20 d 前葉片Pn下降緩慢,隨后加速下降;脅迫50 d時(shí),兩者葉片Pn下降為負(fù)值。其他4個(gè)刺槐品種在脅迫10 d 時(shí),葉片Pn即呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢,脅迫40 d 時(shí),葉片Pn均下降為負(fù)值。M24 葉片Pn始終處于相對(duì)較低的水平,脅迫30 d 時(shí),‘民刺1 號(hào)’葉片Pn最高,為2.74 μmol·m-2·s-1,其次為M3 和‘豫刺1 號(hào)’,分別為1.73 μmol·m-2·s-1和1.21 μmol·m-2·s-1,R5、M30 和M24 葉片Pn均低于0.45 μmol·m-2·s-1,M24 葉片Pn最低,為0.20 μmol·m-2·s-1。

圖1 干旱脅迫對(duì)刺槐葉片Pn、Tr 的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Fig.1 Effects of drought stress on Pn and Tr in Robinia pseudoacacia leaves(mean±SD)

持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片蒸騰速率(Tr)均大致呈下降趨勢,但變化模式有所不同。‘民刺1號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片Tr在脅迫20 d 前下降緩慢,‘豫刺1 號(hào)’在脅迫10 d 出現(xiàn)下降,脅迫20 d 時(shí)又略有升高。隨后兩者葉片Tr快速下降,脅迫50 d 時(shí),‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片Tr分別降為0.49 mmol·m-2·s-1、0.46 mmol·m-2·s-1。M3、M24 葉片Tr呈逐漸下降,R5、M30 葉片Tr在脅迫10 d 時(shí)略有升高,隨后快速下降,脅迫40 d,四者葉片Tr分別下降為0.42 mmol·m-2·s-1、0.70 mmol·m-2·s-1、0.53 mmol·m-2·s-1和0.77 mmol·m-2·s-1。

由圖2 可見,持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)均大致呈下降趨勢,但變化模式有所不同。脅迫20 d,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片Gs下降幅度較小,‘豫刺1 號(hào)’葉片Gs較脅迫10 d 略有回升,隨后逐漸下降,干旱脅迫過程中,兩者葉片Gs始終明顯高于其他刺槐品種。M24、R5 葉片Gs在試驗(yàn)開始時(shí)明顯高于其他品種,但在干旱脅迫10 d 即出現(xiàn)極顯著的下降,隨后下降幅度變緩。M3 和M30 葉片Gs則呈逐漸下降趨勢。

持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片胞間CO2濃度(Ci)前期變化模式較多樣,后期均呈升高趨勢?！翊? 號(hào)’、M3 和M24 葉片Ci均在干旱脅迫10 d 出現(xiàn)下降,隨后逐漸升高。‘豫刺1 號(hào)’葉片Ci在脅迫20 d前有所下降,隨后快速升高。R5 和M30 則基本呈現(xiàn)為逐漸升高。干旱脅迫過程中,‘民刺1 號(hào)’、M3葉片Ci始終明顯低于其他刺槐品種。

2.3 干旱脅迫對(duì)刺槐品種葉片丙二酫和脯氨酸含量的影響

由圖3 可見,持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片MDA 含量均呈逐漸升高,但變化模式差異較大,升高時(shí)間和幅度也有所不同。刺槐品種M3、M24、R5 和M30 葉片MDA 含量在干旱脅迫第10 天即開始升高,R5 和M30 升高幅度明顯,而‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片MDA 含量則在脅迫第20 天開始出現(xiàn)明顯升高。干旱脅迫第40 天時(shí),M24、R5 葉片中MDA 含量達(dá)到最大值,分別為40.01 μmol·g-1和40.91 μmol·g-1,極顯著高于其他刺槐品種;脅迫50 d 時(shí),‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片MDA 含量達(dá)到最大值,分別為39.02 μmol·g-1和37.77 μmol·g-1。

圖3 干旱脅迫對(duì)刺槐葉片MDA、脯氨酸含量的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Fig.3 Effects of drought stress on MDA and proline contents in Robinia pseudoacacia leaves(mean±SD)

持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片脯氨酸含量均呈先升后降的變化模式,升高時(shí)間和幅度有所不同?！ゴ? 號(hào)’和M24 在干旱脅迫第10 天即開始有明顯的升高。干旱脅迫20 d 時(shí),M3、M24 和R5 葉片中脯氨酸含量達(dá)到最大值,分別為28.10 μg·g-1FW、32.24 μg·g-1FW 和30.22 μg·g-1FW,顯著高于其他刺槐品種,隨后快速下降,M24 下降幅度最大;M30 葉片脯氨酸含量在脅迫30 d 時(shí)達(dá)到最大值32.46 μg·g-1FW,隨后快速下降,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片脯氨酸含量升高幅度較為緩慢,干旱脅迫40 d 時(shí)達(dá)到最大值,分別為29.19 μg·g-1FW 和29.28 μg·g-1FW,隨后‘豫刺1 號(hào)’下降幅度大于‘民刺1 號(hào)’。

2.4 干旱脅迫對(duì)刺槐品種葉片SOD 和POD 活性的影響

由圖4 可見,持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片SOD 活性變化模式較多樣、達(dá)到峰值的時(shí)間也各不相同。‘民刺1 號(hào)’、M3 和‘豫刺1 號(hào)’葉片SOD 活性呈現(xiàn)先逐漸升高、后期出現(xiàn)下降,分別在干旱脅迫30 d、40 d 達(dá)到最大值,分別為609.69 U·g-1FW、588.13 U·g-1FW 和608.43 U·g-1FW;M24、R5 葉片SOD 活性呈現(xiàn)脅迫初期略微降低后逐漸升高,均在脅迫40 d 達(dá)到最大值,分別為567.69 U·g-1FW、589.31 U·g-1FW;M30 葉片SOD 活性呈先逐漸升高、到脅迫后期有所下降后又升高,在脅迫20 d 達(dá)到最大值582.72 U·g-1FW。‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片SOD 活性始終處于相對(duì)較高的水平。

圖4 干旱脅迫對(duì)刺槐葉片SOD、POD 活性的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Fig.4 Effects of drought stress on SOD and POD activities in Robinia pseudoacacia leaves(mean±SD)

持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片POD 活性大致呈先升高后降低的變化趨勢,但變化模式和達(dá)到峰值的時(shí)間有所不相同?！翊? 號(hào)’、‘豫刺1 號(hào)’和M3 葉片POD 活性先升高后降低,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片POD 活性在脅迫20 d 達(dá)到峰值,分別為375.13 U·g-1·min-1FW 和423.31 U·g-1·min-1FW,M3 葉片POD 活性在脅迫10 d 達(dá)到峰值351.84 U·g-1·min-1FW;M24、R5 和M30 葉片POD 活性呈“Z”字形變化,但均在脅迫10 d 達(dá)到峰值,分別為310.40 U·g-1·min-1FW、 257.69 U·g-1·min-1FW 和240.13 U·g-1·min-1FW。‘民刺1 號(hào)’、‘豫刺1 號(hào)’、M3 葉片POD 活性始終明顯高于M24、R5、M30。

2.5 刺槐品種抗干旱能力的綜合評(píng)價(jià)

經(jīng)方差分析可知,8個(gè)生理指標(biāo)在刺槐品種中均呈現(xiàn)顯著性差異,因此采用隸屬函數(shù)法對(duì)測得的刺槐品種葉片的生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定,得到刺槐品種在持續(xù)干旱脅迫下的耐旱性差異。為避免不同物種間對(duì)照值的差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響,對(duì)所測得的各項(xiàng)生理指標(biāo)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換,求得各生理指標(biāo)在不同時(shí)間的抗旱系數(shù)(Ii)。

指標(biāo)與抗旱性正相關(guān)隸屬函數(shù)公式為:

指標(biāo)與抗旱性負(fù)相關(guān)隸屬函數(shù)公式為:

式中,Xij為i品種j指標(biāo)抗旱系數(shù),Xmax、Xmin為j指標(biāo)抗旱系數(shù)的最大值和最小值,R(Xij)為i品種j指標(biāo)的抗旱隸屬值。再求取各抗旱指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值,綜合評(píng)定值越大說明抗旱能力越強(qiáng)[17]。

由表2 可知,對(duì)6個(gè)刺槐品種在持續(xù)干旱脅迫下的8個(gè)生理指標(biāo)所表現(xiàn)的抗旱性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明,抗干旱能力為:‘民刺1 號(hào)’ ＞‘豫刺1 號(hào)’ ＞M3 ＞M30 ＞R5 ＞M24。

表2 刺槐品種生理指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值及排序Table 2 Average subordinate function values and ranking of physiological indexes of Robinia pseudoacacia varieties

3 結(jié)論與討論

持續(xù)干旱脅迫下,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片Pn保持在相對(duì)較高的水平,與其他4個(gè)刺槐品種差異明顯。隨著脅迫持續(xù)加重,各品種葉片凈光合速率相繼開始出現(xiàn)負(fù)值,說明葉片不再積累光合產(chǎn)物,反而呈消耗代謝,生長停滯。各品種葉片蒸騰速率均也隨著水分脅迫程度的加劇而顯著降低,試驗(yàn)前期‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’、R5、M30 葉片Tr下降緩慢或有所升高,說明此時(shí)土壤干旱程度并沒有對(duì)樹苗造成脅迫影響。隨著土壤含水量的持續(xù)下降,葉片Tr出現(xiàn)大幅下降,說明土壤水分從適宜到干旱脅迫的變化過程中,葉片通過降低Tr,提高水分利用率來適應(yīng)逐漸加劇的水分脅迫。M3、M24、 R5、M30 葉片Tr快速下降,對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)均明顯早于‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’。劉建偉等[18]提出用凈光合速率接近0 時(shí)的土壤含水量、水勢等評(píng)價(jià)樹木的抗旱能力?！翊? 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’在干旱脅迫40 d 時(shí)葉片Pn分別為0.25 μmol·m-2·s-1和0.04 μmol·m-2·s-1,此時(shí)土壤含水量分別為3.75%和4.04%,而M3、M24、R5、M30 在 干 旱 脅 迫30 d 時(shí) 葉 片Pn均 降 為 最 低 正 值, 分 別 為0.25 μmol·m-2·s-1、0.20 μmol·m-2·s-1、0.45 μmol·m-2·s-1、0.22 μmol·m-2·s-1,此時(shí)它們的土壤含水量分別為5.07%、5.95%、5.69%、5.30%,其中M24 葉片Pn最低,但土壤含水量相對(duì)最高?？梢?‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1號(hào)’土壤含水量臨界值最低,抗干旱能力較強(qiáng),而M24 抗旱能力較弱。

氣孔是植物與外界聯(lián)系的重要通道,直接影響和控制植物的蒸騰和光合作用[19]。脅迫20 d 前,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片氣孔導(dǎo)度Gs變化不明顯,葉片蒸騰速率升高引起Ci下降,葉片Pn下降幅度也相對(duì)較小,說明此時(shí)的土壤含水量沒有對(duì)其造成干旱脅迫。而在脅迫前期其他4個(gè)刺槐品種葉片氣孔導(dǎo)度即明顯下降,同時(shí)Ci值下降,此時(shí)干旱脅迫引起氣孔限制,這也是葉片Pn和Tr下降的主要原因,但脅迫并未破壞苗木的光合器官。隨著干旱脅迫持續(xù)加重,所有刺槐品種葉片氣孔導(dǎo)度Gs均大幅下降,葉片Ci逐漸升高,此時(shí)葉片光合速率快速降低的主要原因逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿~肉細(xì)胞光合活性下降導(dǎo)致的非氣孔限制,干旱脅迫逐漸對(duì)苗木的光合器官造成了破壞。各刺槐品種葉片光合特性從產(chǎn)生氣孔限制到向非氣孔限制轉(zhuǎn)換的過程中,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’時(shí)間均明顯遲于M24、R5、M3 和M30,因此認(rèn)為兩者對(duì)干旱脅迫有更持久的耐受性。

植物體內(nèi)自由基大量產(chǎn)生會(huì)引發(fā)膜脂過氧化作用,造成細(xì)胞膜系統(tǒng)破壞,通常用膜質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的變化來衡量膜的完整性及細(xì)胞膜的功能狀態(tài)[20]。持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片中MDA 含量均有明顯的升高,說明干旱對(duì)各品種均造成一定程度的膜脂質(zhì)過氧化?！翊? 號(hào)’和‘豫刺1號(hào)’葉片MDA 含量升高時(shí)間、幅度均明顯遲、低于其他品種,膜脂質(zhì)過氧化程度最弱。M24、R5 膜脂質(zhì)過氧化程度則最早,并且葉片中MDA 在脅迫后期開始游離出來,可見膜系統(tǒng)的受損使質(zhì)膜相對(duì)透性增大,植物體機(jī)能受到嚴(yán)重破壞。持續(xù)干旱脅迫下,各刺槐品種葉片脯氨酸含量呈先升高后降低。脅迫20 d時(shí),M3、M24 和R5 葉片中脯氨酸含量達(dá)到峰值;脅迫40 d,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片脯氨酸含量達(dá)到峰值。游離脯氨酸含量能夠反映植物體內(nèi)一定程度上的水分情況,結(jié)合表1 土壤含水量變化情況,不同刺槐品種葉片脯氨酸含量峰值出現(xiàn)時(shí)的土壤干旱閾值不同,曾有人提出以干旱脅迫下游離脯氨酸大量積累的水勢閾值作為評(píng)價(jià)抗旱能力的參考,本研究結(jié)果來看具有一定的可行性,在其他刺槐品種的研究中也有相似的結(jié)論[10,21]。

干旱脅迫造成的膜傷害主要包括一個(gè)活性氧自由基傷害過程,SOD 受到底物濃度誘導(dǎo)產(chǎn)生,可歧化超氧陰離子成為活性較低的O2和H2O2,POD 則將H2O2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O,防止活性氧自由基毒害[22],各種酶對(duì)活性氧的協(xié)作清除能力是決定細(xì)胞對(duì)脅迫抗性的關(guān)鍵因素。本研究中,‘民刺1 號(hào)’、M3 和‘豫刺1 號(hào)’葉片SOD 活性始終明顯高于其他刺槐品種,并且出現(xiàn)峰值時(shí)間較晚,而M24、R5 葉片SOD 活性則處于相對(duì)較低的水平。各刺槐品種葉片POD 活性大致呈先升高后降低的變化趨勢,‘民刺1 號(hào)’和‘豫刺1 號(hào)’葉片POD 活性在干旱脅迫20 d 達(dá)到峰值,其他刺槐品種則在脅迫10 d 后就出現(xiàn)不同形式的下降。通常水分脅迫下植物體內(nèi)的保護(hù)酶活性與植物抗氧能力呈正相關(guān),抗旱性強(qiáng)的品種在干旱條件下這些保護(hù)酶活性能維持在一個(gè)較高的水平,降低膜脂過氧化水平減輕膜傷害程度,并且下降越是滯后抗旱性越強(qiáng)[19]。當(dāng)活性氧自由基濃度超過一定閾值時(shí),就會(huì)使植物細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)發(fā)生過氧化,影響植物的正常生長[23]。綜合可見,‘豫刺1 號(hào)’和‘民刺1 號(hào)’POD 活性能更好地協(xié)作SOD 清除體內(nèi)有害的自由基,起著一定的保護(hù)效應(yīng),表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱能力。

通過生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)平均值對(duì)6個(gè)刺槐品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),表明抗干旱能力‘民刺1 號(hào)’ ＞‘豫刺1 號(hào)’ ＞M3 ＞M30 ＞R5 ＞M24,這與表1 中不同干旱脅迫強(qiáng)度下,各品種植株葉片形態(tài)特征(反卷、脫落、落葉等)出現(xiàn)的時(shí)間和葉片損失程度基本相吻合?？梢?‘民刺1 號(hào)’的抗旱能力優(yōu)于抗旱能力強(qiáng)、在西北造林成活率高的‘豫刺1 號(hào)’。