湯雪燕，葛金濤，邵小斌，朱朋波，孫明偉，趙統(tǒng)利，葛徐芳，華小平，王江英*

(1.連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江蘇 連云港 222000；2.東?？h花卉研究推廣站，江蘇 連云港 222300)

連云港市地處江蘇省東北部，為暖溫帶與亞熱帶過渡地帶，四季分明，光照充足，雨量適中，但是土壤鹽堿化嚴(yán)重，pH約為7.8。常年平均氣溫14 ℃，1月平均氣溫為-0.4 ℃，極端低溫為-19.5 ℃。

山茶(Camelliajaponica)屬于山茶科山茶屬木本植物，是春節(jié)主要盆栽花木，其樹形優(yōu)美，花期較長[1]，花型種類多，花色豐富而艷麗，其葉色四季常綠，觀賞價值也頗高[2]。山茶喜溫暖濕潤環(huán)境，喜肥沃微酸性砂壤土，大部分種質(zhì)資源分布于華南及長江流域，絕大多數(shù)品種在長江以北及鹽堿地區(qū)需盆栽培育[3]。因此，選育抗寒耐鹽潛力較強的山茶品種，有利于在長江以北及鹽堿地區(qū)推廣種植，豐富當(dāng)?shù)鼐G化樹種。

本研究以92種山茶為參試材料進(jìn)行田間篩選，自然環(huán)境下生長4年后，篩選出生長狀態(tài)良好的山茶品種，以山茶屬抗性較強的茶梅和油茶為參照，進(jìn)行生理指標(biāo)測定和綜合評價，篩選出抗寒耐鹽性較好的品種，為山茶適應(yīng)性栽培育種及開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2017年4月從浙江金華引進(jìn)92個山茶品種的一年生實生苗，將其種植于江蘇省連云港市東辛農(nóng)場連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院實驗基地(119°03′E，34°05′W)，以茶梅和油茶為對照品種。

1.2 方法

1.2.1 田間篩選

選擇生長狀態(tài)相似、苗齡一致的本地油茶和茶梅進(jìn)行套種，歷經(jīng)4年自然環(huán)境種植，冬季不加溫，夏季用單層75%的遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮陽。一年生實生苗每15 d澆水1次，后期雨水自然灌溉，并進(jìn)行田間抗寒耐鹽性篩選。

1.2.2 植物生理指標(biāo)測定

采集篩選獲得的山茶品種、茶梅和油茶的第4真葉用液氮速凍，于-80 ℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆茫M(jìn)行生理指標(biāo)測定。采用丙酮乙醇提取法測定葉綠素含量[4]，采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛(MDA)含量[4]，采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性[4]。各指標(biāo)均生物學(xué)重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)隸屬分析法計算3項生理指標(biāo)的綜合隸屬值[5]，利用SPSS 19.0軟件對油茶、茶梅和篩選獲得的山茶田間生理指標(biāo)進(jìn)行聚類分析及抗寒耐鹽潛力劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗寒耐鹽性的田間篩選

基于秋冬季節(jié)及倒春寒的低溫脅迫，以及自然環(huán)境下的土壤鹽堿化的脅迫，田間地栽4年后，于2021年5月進(jìn)行田間抗寒耐鹽性調(diào)查。統(tǒng)計表明，92個供試山茶品種中，69個山茶品種受脅迫嚴(yán)重，其中52種死亡，17種枝條斷裂，葉片枯黃殘缺，因受害嚴(yán)重，故不參與后續(xù)生理指標(biāo)測定及綜合評價，剩余的23種山茶枝繁葉茂，生長狀態(tài)良好(圖1)，地理分布見表1。

表1 23個山茶品種與茶梅、油茶的地理分布

2.2 低溫鹽堿脅迫下生理指標(biāo)的變化

2.2.1 葉綠素含量

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵因素，其含量直接影響光合作用的強弱。在低溫、鹽堿等逆境條件下，葉綠素含量都會降低，故葉綠素含量是評價植物抗逆性的重要生理指標(biāo)之一。

圖2顯示，在4年的自然環(huán)境下，23種山茶的葉綠素含量有明顯變化。其中，十月韻事(S15)的葉綠素含量最低，紅露珍(S24)的葉綠素含量最高，23種山茶的葉綠素含量平均值為0.453 mg·g-1，而茶梅(CK1)和油茶(CK2)分別為0.431和0.436 mg·g-1，表明在低溫鹽堿脅迫下，篩選獲得的23種山茶的葉綠素平均值含量高于茶梅和油茶。

2.2.2 MDA含量

MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物之一，有較強的細(xì)胞毒性，能夠引起膜功能紊亂，MDA積累量與植物抗逆能力呈反比[6]。在低溫鹽堿脅迫后，23種山茶的MDA含量有明顯變化，平均為18.480 mol·g-1，茶梅(CK1)和油茶(CK2)分別為23.682和12.858 mol·g-1，表明低溫鹽堿造成山茶、茶梅和油茶葉片不同程度的膜脂過氧化。圖2顯示，東方亮(S13)和十月韻事(S15)的MDA高于茶梅(CK1)，十八學(xué)士(S5)、粉霞(S11)、耐冬(S14)、蒼梧幻境(S18)、太陽神(S25)、大海倫(S26)和都德寶貝(S28)的MDA低于油茶(CK2)。

2.2.3 SOD活性

SOD作為植物保護(hù)酶系統(tǒng)中最重要的一員，能夠清除體內(nèi)過多的自由基，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷[7]。當(dāng)山茶遭遇低溫鹽堿脅迫時，葉片中活性氧不斷產(chǎn)生，23種山茶的SOD均表現(xiàn)出快速響應(yīng)，活性范圍在379.650～1 052.559 U·g-1，平均為619.422 U·g-1，CK1為562.479 U·g-1，CK2為549.435 U·g-1，表明低溫鹽堿脅迫后，各山茶、茶梅和油茶SOD活性均達(dá)到較高水平，以保持較強的自由基清除能力。由圖2可以看出，有13種山茶的SOD高于對照，其中活性最高的為紅露珍(S24)，其次是夢娜玫瑰(S22)，說明其抵御低溫鹽堿的能力強。

圖2 低溫脅迫對23個山茶品種與茶梅、油茶生理指標(biāo)的影響

2.3 抗寒耐鹽性的綜合評價

2.3.1 各項生理指標(biāo)的權(quán)重分析

采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對山茶抗寒耐鹽指標(biāo)進(jìn)行篩選，評價其強弱程度。將葉綠素含量、MDA含量和SOD活性3項指標(biāo)的測定數(shù)據(jù)按理想模型進(jìn)行無量綱初始化處理，并計算各點的絕對差，所得的關(guān)聯(lián)系數(shù)及權(quán)重見表2。

表2 抗寒耐鹽相關(guān)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性及權(quán)重

由表2可以看出，在低溫鹽堿脅迫下，上述3個生理指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)對應(yīng)的權(quán)重依次為0.228、0.385、0.387，其中MDA含量和SOD活性的權(quán)重略大且相當(dāng)，葉綠素含量的權(quán)重略小，說明3項生理指標(biāo)能代表23種山茶抗寒耐鹽能力評價要求。

2.3.2 生理指標(biāo)的綜合評價

以葉綠素含量、MDA含量及SOD活性3項指標(biāo)進(jìn)行單指標(biāo)排序發(fā)現(xiàn)，23個山茶品種與茶梅、油茶在不同指標(biāo)中的排序略有差異。為此，計算各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及所有指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值(△)，并進(jìn)行綜合評價。由表3可知，△越大，說明抗寒耐鹽能力越強。紅露珍(S24)、獅子頭(S1)和東方亮(S13)的△值較大，說明抗寒耐鹽能力強；蒼梧幻境、太陽神和都德寶貝的△值較茶梅和油茶稍小，說明其抗寒耐鹽能力稍弱。

表3 山茶品種與茶梅、油茶生理指標(biāo)測定

2.3.3 綜合抗寒耐鹽能力劃分

采用組間聯(lián)接法對23個山茶品種和茶梅、油茶的生理指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。根據(jù)圖3可將23種山茶和茶梅、油茶的抗寒耐鹽能力分為3類，第Ⅰ類抗寒耐鹽能力強，包括十月韻事和東方亮2個山茶品種；第Ⅱ類抗寒耐鹽能力較強，包括紅露珍、夢娜玫瑰、獅子頭、大朱砂和粉丹5個山茶品種；第Ⅲ類包括16個山茶品種，分別為馬歇爾、胭脂蓮、海艷、彩色人生、耐冬、單提、快樂假期、姚黃魏紫、太陽神、都德寶貝、粉霞、花梔子、十八學(xué)士、粉寶珠、蒼梧幻境和大海倫，與茶梅和油茶的抗寒耐鹽能力聚為一類。由此推測，23種山茶的抗寒耐鹽堿性均較強，能在連云港自然環(huán)境中生長。

圖3 23個山茶品種與茶梅、油茶抗寒耐鹽能力聚類分析

3 小結(jié)與討論

中國是世界山茶屬植物的主要原產(chǎn)地，擁有極其豐富的種質(zhì)資源，然而中國山茶品種卻不多，抗寒品種更稀缺。由于受低溫限制，絕大多數(shù)山茶品種在長江以南分布，在長江以北且土壤鹽漬化的地區(qū)露地栽培有一定的難度，而青島嶗山沿海島嶼是中國山茶自然分布的北緣[8]。立地條件相同且生長年齡相近的92種山茶與油茶、茶梅進(jìn)行套種，自然環(huán)境下生長，4年后統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，其中69種山茶生長不適，甚至早亡，僅23種山茶能夠抵御低溫鹽堿的脅迫正常生長。由此可以看出，山茶的抗寒耐鹽能力具有明顯的品種差異性。前期研究發(fā)現(xiàn)，連蕊茶(Camelliafraterna)的耐旱性差異與其原產(chǎn)地分布、年降水量和伴生植被有較大關(guān)系[9]，4種山茶的耐熱性也與品種起源相關(guān)[10]。在低溫研究脅迫下49種山茶的雙抗能力分析發(fā)現(xiàn)，山茶的抗寒耐鹽能力與品種差異及地區(qū)分布均密切相關(guān)[11]。

田間篩選出的23個山茶品種的葉綠素含量和SOD活性的平均值高于茶梅和油茶，而膜脂過氧化物質(zhì)MDA含量則較低。山茶屬植物中的茶梅和油茶的抗性高于絕大多數(shù)山茶，根據(jù)以上3種生理指標(biāo)可以推測，本研究中23個山茶品種具有一定的抗寒耐鹽能力。

通過系統(tǒng)聚類分析，本研究中篩選的Ⅰ類2個品種、Ⅱ類5個品種及Ⅲ類16個品種在低溫和鹽堿脅迫環(huán)境中均能正常生長，均可考慮在本地進(jìn)行引種露天地栽。本試驗后期根據(jù)低溫鹽堿程度將繼續(xù)優(yōu)化以上篩選獲得的品種，培育觀賞價值更高且適合本地生長的山茶品種。