侍新萍，魏林源，馬 瑞，馬彥軍，張瑩花，楊永義

（1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2. 甘肅省治沙研究所 荒漠化與風(fēng)沙災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070）

風(fēng)和風(fēng)沙流在風(fēng)大沙多的干旱、半干旱荒漠區(qū)頻繁發(fā)生，破壞性極強(qiáng)[1]。由風(fēng)力作用攜帶的沙粒運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)植物頂芽、葉片、莖干造成擊打、斷稍、磨損等機(jī)械損傷，因而對(duì)其表觀特征[2]、光合生理[3]、解剖結(jié)構(gòu)[4-6]等產(chǎn)生明顯影響。強(qiáng)風(fēng)和風(fēng)沙流甚至?xí)?dǎo)致植物幼嫩表皮細(xì)胞組織受損，膜透性增大，細(xì)胞液外流而死亡，且在風(fēng)沙活動(dòng)劇烈地區(qū)植物的分布、生長(zhǎng)繁衍及其物種多樣性受到抑制，加劇了土地荒漠化[2,7-8]。而植物在干旱、風(fēng)沙等環(huán)境因子脅迫時(shí)，一般通過各種保護(hù)措施或自身修復(fù)能力緩解或抵抗脅迫造成的危害[9]。

不同植物在風(fēng)沙環(huán)境中表現(xiàn)出來的形態(tài)、生理代謝等變化規(guī)律有所不同，反映出各植物抗風(fēng)沙的能力也不盡相同。已有研究表明，風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫的機(jī)械作用導(dǎo)致草本、灌木和作物幼苗的氣孔關(guān)閉、葉溫和胞間CO2濃度降低、蒸騰加快，使光合作用受抑制，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)減緩，同時(shí)水分利用效率和葉水勢(shì)降低增加了對(duì)植物的干燥作用，而且風(fēng)沙流脅迫下的植物葉片會(huì)卷曲、脫落，甚至出現(xiàn)斷稍現(xiàn)象，一般灌木較草本具有更強(qiáng)的抗風(fēng)沙性[10-11]。環(huán)境脅迫影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程，而植物在對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期適應(yīng)中逐步形成了保護(hù)酶系統(tǒng)和滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)。不同強(qiáng)度的風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫下，植物通過增加酶活性清除體內(nèi)多余活性氧，維持體內(nèi)活性氧代謝的平衡以及增加其滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量降低滲透勢(shì)，提高植物組織持水力，對(duì)細(xì)胞膜起保護(hù)作用，反映植物抗風(fēng)沙逆境能力[10,12]。隨著風(fēng)和風(fēng)沙流強(qiáng)度的增大，玉米(Zea mays)幼苗丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量下降，膜透性逐漸增加，過氧化物酶活性(soluble protein, POD)逐漸增強(qiáng)，過氧化氫酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、可溶性糖和脯氨酸含量呈波動(dòng)變化[13]。不同風(fēng)速持續(xù)吹襲下，樟子松(Pinus sylvestris)幼苗氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的降低或增加是其光合速率和蒸騰速率降低或增加的主要原因，而水分利用效率卻隨風(fēng)速增強(qiáng)呈先升高后降低趨勢(shì)[14-15]。這些研究為揭示植物適應(yīng)風(fēng)沙環(huán)境的生理響應(yīng)機(jī)制提供了一定的理論依據(jù)，也進(jìn)一步說明植物對(duì)風(fēng)沙逆境的耐受力以及其響應(yīng)特征因植物種類、脅迫強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間而異。

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)為茄科(Solanceae)枸杞屬多棘刺灌木，適應(yīng)性較強(qiáng)，主要以灌叢狀分布在我國(guó)西北的干旱、鹽堿的荒漠和半荒漠地區(qū)，是中國(guó)荒漠區(qū)特有的抗鹽堿、耐旱，同時(shí)具有耐寒、耐沙埋、耐高溫、繁殖速度快、生態(tài)幅寬、抗風(fēng)固沙、保持水土等優(yōu)點(diǎn)的生態(tài)樹種[16-17]，也是集藥用、經(jīng)濟(jì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值為一體的野生優(yōu)良植物，藥用、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通紅枸杞，被譽(yù)為植物“軟黃金”[18]。常生長(zhǎng)于鹽堿地、沙荒地或渠路兩旁，干旱、鹽堿、高溫以及風(fēng)沙等多重脅迫因子的影響是限制其生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素。目前，對(duì)黑果枸杞的研究主要集中在栽培技術(shù)[19]、耐鹽堿、果實(shí)色素和多糖[20-21]等方面，而關(guān)于黑果枸杞在不同歷時(shí)風(fēng)和風(fēng)沙流持續(xù)吹襲下的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制以及其是否可以通過調(diào)整生理指標(biāo)的變化去適應(yīng)風(fēng)沙環(huán)境的抗逆性研究還很少。因此，本研究以民勤種源的二年生黑果枸杞盆栽苗為試驗(yàn)材料，采用風(fēng)沙環(huán)境模擬試驗(yàn)，開展不同歷時(shí)風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫對(duì)黑果枸杞葉片膜透性影響及其膜保護(hù)系統(tǒng)響應(yīng)的研究，分析測(cè)定不同歷時(shí)風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫下二年生黑果枸杞葉片的膜透性、保護(hù)酶活性、MDA 及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化規(guī)律，旨在揭示黑果枸杞適應(yīng)風(fēng)沙脅迫的生理調(diào)節(jié)機(jī)制，為荒漠區(qū)黑果枸杞植被恢復(fù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

民勤荒漠區(qū)位于河西走廊東部，石羊河流域下游，地理坐標(biāo)為101°49′ - 104°12′ E、38°3′ - 39°27′ N，海拔1 298～1 936 m。研究區(qū)屬典型的溫帶大陸性干旱荒漠氣候，年均氣溫8.0 ℃，年均降水量165 mm，年均蒸發(fā)量2 623 mm，無霜期162 d，晝夜溫差較大。該區(qū)風(fēng)沙大，沙塵天氣頻發(fā)，全年盛行西北風(fēng)，5.0 m·s-1以上起沙風(fēng)日數(shù)占全年有風(fēng)日數(shù)的13.8%，年平均有風(fēng)記錄占99.23%，年均最大風(fēng)速8.4 m·s-1，年均揚(yáng)沙時(shí)間16 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以二年生黑果枸杞盆栽實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，其種子采自民勤縣青土湖區(qū)的野生黑果枸杞。2018 年3 月將種子播種在拌有適量羊糞和荒漠風(fēng)沙土的育苗缽中，待幼苗高度為10 cm 左右時(shí)，擇優(yōu)帶土移栽到口徑22 cm 的塑料花盆中繼續(xù)培養(yǎng)，每盆1 株。在試驗(yàn)前一年(2018 年)秋季將花盆埋入試驗(yàn)地中，盆口與地表齊平，花盆之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x，避免苗木間互相干擾，影響生長(zhǎng)，并通過適時(shí)適量澆水、做好冬季防凍措施等保證苗木安全越冬。風(fēng)和風(fēng)沙流吹襲試驗(yàn)前測(cè)定其株高、冠幅等生物學(xué)特性，然后選擇株高25 cm 左右，生長(zhǎng)均勻、長(zhǎng)勢(shì)較好、無病蟲害且生物學(xué)特征無顯著差異的二年生黑果枸杞植株作為試驗(yàn)材料。

風(fēng)和風(fēng)沙流模擬試驗(yàn)于2019 年8 月20 日在甘肅省治沙研究所武威綠洲站的風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室完成。該風(fēng)洞為直流下吹式，軸線風(fēng)速在4～30 m·s-1連續(xù)可調(diào)，洞口橫截面為1.2 m × 1.2 m，洞體總長(zhǎng)38.9 m，試驗(yàn)段長(zhǎng)16 m。依據(jù)民勤季節(jié)性平均風(fēng)速范圍及以往風(fēng)吹研究報(bào)道中不同強(qiáng)度的凈風(fēng)和風(fēng)沙流對(duì)植物葉片的損害程度，選擇能夠引起脅迫效應(yīng)但又不至于造成嚴(yán)重?fù)p傷甚至致死的中等強(qiáng)度的凈風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫[1-2,12,22-24]，即12 m·s-1的凈風(fēng)，以及相應(yīng)的63.28 g·(cm·min)-1風(fēng)沙流強(qiáng)度對(duì)黑果枸杞進(jìn)行10、20 和30 min 的脅迫。試驗(yàn)前等量澆水一次，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段內(nèi)鋪設(shè)厚度為10 cm 左右的沙漠沙，測(cè)定風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)時(shí)溫度和實(shí)時(shí)壓強(qiáng)錄入主控系統(tǒng)，每個(gè)脅迫時(shí)間分別選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的6 盆苗。進(jìn)行凈風(fēng)脅迫試驗(yàn)前，將花盆呈兩排三列擺放在試驗(yàn)段中間段位置；風(fēng)沙流脅迫試驗(yàn)前，將花盆呈兩排三列擺放在試驗(yàn)段下風(fēng)向，且花盆均與洞口保持同一高度，保證苗在風(fēng)沙流吹襲范圍內(nèi)。另外，考慮到不同植物種會(huì)因脅迫因子的差異形成不同的適應(yīng)機(jī)制和響應(yīng)方式，其膜結(jié)構(gòu)完整性與膜保護(hù)系統(tǒng)主要生理指標(biāo)的變化幅度及所起作用的大小也具有一定的差異性。為揭示黑果枸杞對(duì)不同歷時(shí)凈風(fēng)和風(fēng)沙流逆境脅迫的適應(yīng)機(jī)制，于吹襲結(jié)束后，選擇葉片膜透性和膜保護(hù)系統(tǒng)主要生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。即先將受脅迫植株放置在通風(fēng)、陰涼的地方靜置30 min，之后快速、隨機(jī)剪取適量植株中上部葉片，部分葉片即刻帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定電導(dǎo)率，另一部分葉片用錫紙包裹經(jīng)液氮罐轉(zhuǎn)移至超低溫冰箱保存，用于抗氧化酶活性、丙二醛和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定，每個(gè)處理6 個(gè)重復(fù)，以未受脅迫的植株作為對(duì)照(CK)。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

膜透性采用電導(dǎo)率法，丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定，過氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性分別采用氯化硝基四氮唑藍(lán)(NBT)光還原法、愈創(chuàng)木酚法和過氧化氫碘量法測(cè)定，脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量分別采用酸性茚三酮比色法、蒽酮比色法和考馬斯亮藍(lán)G-250 溶液測(cè)定[25-28]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用Excel 2010 和SPSS 24.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用雙因素方差分析，不同處理間多重比較采用LSD 法(P＜ 0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 凈風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫對(duì)黑果枸杞葉片生理指標(biāo)的影響

如表1 所列，脅迫時(shí)間對(duì)黑果枸杞葉片MDA 含量無顯著影響但對(duì)膜透性、SOD、POD 和CAT 活性及Pro、SS 和SP 含量間均存在極顯著影響(P＜0.01)；凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理對(duì)膜透性和MDA、Pro 含量無顯著影響，但對(duì)SOD、POD 和CAT 活性及SS 和SP 含量均存在極顯著影響(P＜ 0.01)；時(shí)間 × 凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理對(duì)膜透性和MDA、Pro 和SS 含量無顯著影響，但對(duì)SOD、POD 和 CAT 活性及可溶性蛋白含量具有極顯著影響(P＜ 0.01)。需對(duì)上述存在極顯著的指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

表1 黑果枸杞葉片生理生化指標(biāo)的方差分析Table 1 Variance analysis of Lycium ruthenicum leaf physiological and biochemical indices

2.2 丙二醛含量和膜透性變化

如圖1 所示，在各脅迫時(shí)間下，凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理的MDA 含量均無顯著差異(P＞ 0.05)；由表1可知，各個(gè)脅迫時(shí)間 × 凈風(fēng)和風(fēng)沙流交互作用間亦無顯著差異(P＞ 0.05)。12 m·s-1凈風(fēng)處理下，MDA含量隨脅迫時(shí)間增加呈先降后升趨勢(shì)，僅在30 min處理下較CK 增加了17.05%，差異均不顯著(P＞ 0.05)。10、20 和30 min 風(fēng)沙流處理的MDA 含量較CK分別增加了6.78%、33.94%和1.46%，僅在20 min 脅迫下存在顯著差異(P＜ 0.05)。

圖1 黑果枸杞葉片丙二醛含量和膜透性對(duì)凈風(fēng)、風(fēng)沙流脅迫時(shí)間的響應(yīng)Figure 1 The MDA content and membrane permeability of Lycium ruthenicum leaf response to net-wind and wind-sand flow with different time durations

脅迫時(shí)間 × 凈風(fēng)和風(fēng)沙流交互作用對(duì)葉片膜透性均無顯著差異(P＞ 0.05) (表1)。隨著脅迫時(shí)間的增加，凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理的膜透性呈波動(dòng)增加趨勢(shì)，且各脅迫時(shí)間下凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理間均無顯著差異(P＞ 0.05) (圖1)。在10、20 和30 min 凈風(fēng)處理下，膜透性分別較CK 顯著增加了71.82%、105.27%和79.38% (P＜ 0.05)；在10、20 和30 min 風(fēng)沙流處理下，膜透性與CK 相比顯著增加了82.85%、77.37%和87.44% (P＜ 0.05)。

2.3 抗氧化酶活性變化

如圖2 所示，10、20、30 min 脅迫下，凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理的SOD、CAT 活性均存在顯著差異(P＜0.05)，而POD 活性則均無顯著差異(P＞ 0.05)。除CK外，脅迫時(shí)間 × 凈風(fēng)和風(fēng)沙流交互作用對(duì)葉片的SOD 和CAT 活性均存在顯著差異(P＜ 0.05) (表1)。隨吹襲時(shí)間的增加，凈風(fēng)脅迫下的SOD 活性總體呈下降趨勢(shì)，在10 min 處理下，SOD 活性較CK 增加了2.24%，與CK 無顯著差異(P＞ 0.05)，20 和30 min處理下SOD 活性均較CK 顯著降低(P＜ 0.05)。POD活性總體呈增加趨勢(shì)，10、20 和30 min 脅迫下的POD 活性分別較CK 顯著上升69.35%、82.35%和56.13% (P＜ 0.05)。CAT 活性隨吹襲時(shí)間增加呈先升后降趨勢(shì)，脅迫時(shí)間為10 min 時(shí)CAT 活性略高于CK，20 min 處理下較CK 顯著增加34.49%，30 min處理下較CK 顯著降低39.15% (P＜ 0.05)。

圖2 黑果枸杞葉片抗氧化酶活性對(duì)凈風(fēng)、風(fēng)沙流脅迫時(shí)間的響應(yīng)Figure 2 The antioxidant enzyme activity of Lycium ruthenicum leaf responses to net-wind and wind-sand flow with different time durations

在風(fēng)沙流脅迫下，隨吹襲時(shí)間延長(zhǎng)，SOD 活性呈先降后升趨勢(shì)(圖2)，10 min 脅迫處理較CK 顯著降低34.98%，20 和30 min 脅迫處理較CK 顯著增加了44.04%和30.32% (P＜ 0.05)。POD 活性呈先升后降趨勢(shì)，但均大于CK，POD 活性在10、20 和30 min吹襲下分別較CK 顯著增加了70.72%、122.35%和73.63% (P＜ 0.05)。CAT 活性呈波動(dòng)式增加，10 min風(fēng)沙流脅迫下CAT 活性最強(qiáng)，較CK 顯著增加了54.74% (P＜ 0.05)，脅迫時(shí)間為20 和30 min 時(shí)CAT活性減弱，但仍較CK 有所增加，且30 min 處理與20 min 處理相近，與CK 無顯著差異(P＞ 0.05)。

2.4 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量變化

在各個(gè)時(shí)間脅迫下，凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理的Pro含量均無顯著差異(P＞ 0.05) (圖3)；凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理的SS 含量在20 和30 min 脅迫下差異顯著，而SP 含量在10 和20 min 脅迫下差異顯著(P＜ 0.05)。

圖3 黑果枸杞葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量對(duì)凈風(fēng)、風(fēng)沙流脅迫時(shí)間的響應(yīng)Figure 3 The osmotic regulation substance content Lycium ruthenicum leaf responses to net-wind and wind-sand flow with different time durations

在凈風(fēng)脅迫下，隨風(fēng)吹時(shí)間增加，Pro 含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)(圖3)，20 min 脅迫下出現(xiàn)峰值，較CK增加了37.56% (P＜ 0.05)，10 和30 min 脅迫下，分別較CK 顯著增加了3.36%和8.23% (P＞ 0.05)。SS 含量也呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，10、20 和30 min 處理的SS 含量分別較CK 顯著增加了36.90%、47.04%和21.92%(P＜ 0.05)。SP 含量逐漸下降，與CK 相比，10、20 和30 min 處理的SP 分別顯著降低11.20%、16.82%和21.88% (P＜ 0.05)。

在風(fēng)沙流脅迫下，隨吹襲時(shí)間延長(zhǎng)，Pro 含量呈波動(dòng)增加(圖3)，僅在20 min 脅迫時(shí)較CK 顯著增加39.72% (P＜ 0.05)， 脅迫時(shí)間為10 和30 min時(shí)，Pro 含量減少，但仍較CK 增加了17.53%和19.30%，差異不顯著(P＞ 0.05)。SS 含量呈波動(dòng)增加趨勢(shì)，10、20 和30 min 處理的SS 含量分別較CK 顯著增加了37.69%、97.05%和61.52% (P＜ 0.05)。SP含量呈先降后升趨勢(shì)，但均低于CK；與CK 相比，10、20 和30 min 處理的SP 含量分別顯著降低47.92%、25.92%和27.88% (P＜ 0.05)。

3 討論

MDA 含量可表示細(xì)胞膜脂過氧化作用的強(qiáng)弱和質(zhì)膜受傷害程度。當(dāng)植物受到逆境脅迫時(shí)，其體內(nèi)活性氧大量積累，導(dǎo)致膜脂過氧化或膜脂脫脂化作用，使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞[29-30]。本研究表明，12 m·s-1凈風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫均對(duì)黑果枸杞的葉片造成一定程度的機(jī)械損傷，使細(xì)胞膜透性顯著增大。凈風(fēng)脅迫時(shí)，MDA 含量?jī)H在30 min 脅迫下略高于CK，因?yàn)榇藭r(shí)僅POD 活性顯著升高，而膜透性在20 min 處理時(shí)達(dá)到最大值；風(fēng)沙流脅迫時(shí)，MDA 含量總體呈上升趨勢(shì)，在20 min 處理下顯著高于CK，10 和30 min 處理均略高于CK，膜透性在30 min 處理時(shí)達(dá)到最大值。說明12 m·s-1凈風(fēng)和風(fēng)沙流持續(xù)吹襲10、20 和30 min 均未導(dǎo)致明顯的膜脂過氧化作用，其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞可能并非源自膜脂過氧化，而是由于膜脂脫脂化或其他因素[31-32]，但在30 min 風(fēng)沙流處理下的MDA 含量較10 和20 min降低，可能是因?yàn)橹参镌?0 和20 min 風(fēng)沙脅迫下的適應(yīng)能力弱，MDA 含量升高，在30 min 脅迫下黑果枸杞對(duì)風(fēng)沙環(huán)境逐漸形成了適應(yīng)性，MDA 含量呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，這與李道明等[33]對(duì)重度風(fēng)沙流脅迫后霸王膜透性顯著增大導(dǎo)致MDA 含量下降的研究結(jié)果一致。

植物在遭受逆境環(huán)境脅迫時(shí)，隨著體內(nèi)活性氧的增加積累，其體內(nèi)應(yīng)對(duì)脅迫的保護(hù)酶系統(tǒng)會(huì)被激活，SOD、POD 和CAT 等抗氧化酶活性增強(qiáng)，并通過單獨(dú)或協(xié)同作用起清除活性氧、保護(hù)細(xì)胞膜免受氧化損傷，以減輕逆境脅迫對(duì)植物的傷害，可以反映植物應(yīng)對(duì)逆境脅迫的適應(yīng)性和抵抗能力的強(qiáng)弱[31,34]。相關(guān)研究表明，酶活性的變化幅度及所起作用的大小與植物種類和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短、脅迫強(qiáng)度有關(guān)[12,35]。本研究表明，凈風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫時(shí)，SOD、POD 和CAT 活性因脅迫時(shí)間不同而表現(xiàn)出一定的差異性，而且這3 種酶在植物體內(nèi)起作用的大小因脅迫時(shí)間而異。凈風(fēng)處理下，SOD、POD 和CAT 活性隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)均呈先升后降趨勢(shì)，僅POD 一種酶活性均高于CK。其中在10 min 脅迫下，MDA 含量降低，SOD、POD 和CAT 活性均增加，起到減緩或避免膜脂過氧化的重要作用，20 min 脅迫時(shí)CAT 活性顯著增加，協(xié)同POD 起保護(hù)作用，30 min 脅迫下SOD 和CAT 活性降低，MDA 呈上升趨勢(shì)，膜透性達(dá)到最大值，但POD 活性仍顯著增強(qiáng)[36]。這說明SOD 和CAT 活性減弱，在抵抗風(fēng)沙脅迫時(shí)的保護(hù)能力有限，而POD 對(duì)黑果枸杞苗木起主要保護(hù)作用[35]。風(fēng)沙流處理下，SOD 活性先減后增，POD和CAT 活性先增后減，但均高于CK，這與在玉米幼苗[37]上的研究結(jié)果一致。從脅迫時(shí)間與凈風(fēng)和風(fēng)沙流交互作用角度而言，隨著脅迫時(shí)間的增加，在整個(gè)脅迫過程中，20 min 凈風(fēng)處理下POD、CAT 活性增幅最大，20 min 風(fēng)沙流處理下SOD、POD 活性均高于其他脅迫時(shí)間。這說明10 min 脅迫時(shí)SOD 活性顯著降低可能是導(dǎo)致膜透性顯著增加的原因之一[34]，而POD和CAT 是抵御風(fēng)沙環(huán)境的主要酶活性，20 和30 min脅迫下3 種酶活性通過協(xié)調(diào)作用降低了風(fēng)沙流脅迫對(duì)黑果枸杞造成的氧化損害，而且20 min 脅迫下的抗風(fēng)沙能力最強(qiáng)。

滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累對(duì)提高植物抗逆性有重要作用，植物在受到逆境脅迫時(shí)，可通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量保持細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)平衡，增強(qiáng)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間的水合作用，對(duì)細(xì)胞膜、酶和蛋白質(zhì)活性起保護(hù)作用，以提高植物的抗逆性，其滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的升高也可體現(xiàn)植物對(duì)逆境的應(yīng)變能力[38]。本研究表明，10、20 和30 min 凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理下SP 含量均顯著低于CK，而且風(fēng)沙流脅迫時(shí)的下降幅度較大，說明風(fēng)沙流對(duì)SP 含量影響較大，可能是因?yàn)榇藭r(shí)的脅迫超過了黑果枸杞的耐受力，蛋白質(zhì)水解加快，合成受阻，導(dǎo)致蛋白含量下降[39]。Pro 和SS 含量隨凈風(fēng)和風(fēng)沙流脅迫時(shí)間增加，均呈先上升后下降趨勢(shì)，當(dāng)脅迫時(shí)間為20 min 時(shí)Pro 和SS 含量均達(dá)到最大值，30 min 處理下均有所降低，但仍高于CK，且風(fēng)沙流脅迫下的Pro 和SS 含量的上升幅度均高于凈風(fēng)脅迫，說明風(fēng)沙流脅迫下SS 和Pro 的滲透調(diào)節(jié)作用更強(qiáng)，這與在樟子松[24]和玉米[34]上的研究結(jié)果一致。在脅迫時(shí)間與凈風(fēng)和風(fēng)沙流交互作用中，隨著脅迫時(shí)間的增加，20 min 凈風(fēng)和風(fēng)沙流處理下Pro 和SS 含量均高于其他脅迫時(shí)間。說明，SP 未發(fā)揮滲透調(diào)節(jié)作用，Pro 和SS 起到不同程度的滲透調(diào)節(jié)作用，但在20 min 脅迫下的保護(hù)作用最強(qiáng)，并隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)均表現(xiàn)出降低趨勢(shì)，仍能起到一定的保護(hù)作用。

4 結(jié)論

綜上所述，黑果枸杞膜系統(tǒng)在30 min 以內(nèi)的風(fēng)沙脅迫下表現(xiàn)出不同程度的應(yīng)急響應(yīng)，在20 min脅迫下的抗風(fēng)沙能力最強(qiáng)，對(duì)荒漠植被的恢復(fù)具有一定的指導(dǎo)意義。表明未來黑果枸杞的種植，應(yīng)結(jié)合干旱、高溫以及風(fēng)和風(fēng)沙流等環(huán)境因子的綜合影響，將其種植在較適宜的風(fēng)沙環(huán)境中使荒漠植被的恢復(fù)和管理方面取得較好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。