金野紫穗槐对干旱胁迫的响应.pdf
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1、第 7 期收稿日期:2022-03-21基金项目:北京市2018年度优秀人才培养资助青年骨干个人项目(2018000020060G191)作者简介:陈博(1983-),女,吉林大安人,副教授,博士,主要从事园林植物育种与园林生态的教学和研究工作,(电话)13810424778(电子信箱);通信作者,于海群(1980-),女,山东临沂人,正高级工程师,博士,主要从事林业碳汇计量监测的研究工作,(电话)15011553565(电子信箱)。第 62 卷第 7 期2023 年 7 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.7Jul.,2023陈博,范继红,
2、李玉舒,等.金野紫穗槐对干旱胁迫的响应 J.湖北农业科学,2023,62(7):89-94金野紫穗槐对干旱胁迫的响应陈博1,范继红1,李玉舒1,邹原东1,石进朝1,于海群2(1.北京农业职业学院园艺系,北京102442;2.北京市园林绿化规划和资源监测中心,北京100029)摘要:为了解金野紫穗槐在干旱胁迫下的形态、生长和生理响应特征,探明其抗旱能力,以其二年生扦插苗为试验材料、紫穗槐二年生扦插苗为对照材料,采用盆栽和持续停水的干旱处理方法,研究干旱胁迫对试验苗木生长以及渗透调节等生理指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,土壤相对含水量逐渐降低,金野紫穗槐的土壤含水量下降幅度更大,30
3、 d干旱胁迫结束时土壤重度干旱,相对含水量为24.42%。试验期间,金野紫穗槐和紫穗槐株高均持续增长、地径则先增长后降低,但株高和地径的增量均持续下降,表明干旱胁迫抑制了两个树种的株高和地径生长。两个树种的MDA和可溶性糖含量均随干旱胁迫时间延长逐渐上升;游离脯氨酸(Pro)含量金野紫穗槐呈先上升后下降趋势,紫穗槐呈持续上升趋势。结合隶属函数分析可知金野紫穗槐的抗旱性低于紫穗槐;灰色关联分析发现株高和MDA含量与抗旱性关联度最大,其次为Pro和可溶性糖含量。金野紫穗槐抗旱能力弱于紫穗槐,但在干旱胁迫下其各项指标反应良好,适合在干旱区种植,可作为优良的彩叶树种在干旱少雨地区推广应用。关键词:金野
4、紫穗槐(Amorpha fruticosa Jinye);干旱胁迫;生长特性;生理响应;抗旱性中图分类号:S793.2;Q945.78文献标识码:A文章编号:0439-8114(2023)07-0089-06DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.07.016开放科学(资源服务)标识码(OSID):The responses of Amorpha fruticosa Jinye to drought stressCHEN Bo1,FAN Ji-hong1,LI Yu-shu1,ZOU Yuan-dong1,SHI Jin-chao1,YU hai-qun2(1.D
5、epartment of Horticulture,Beijing Vocational College of Agriculture,Beijing 102442,China;2.Beijing Forestry and Parks Planning andResource Monitoring Center,Beijing 100029,China)Abstract:In order to investigate the effects of continuous drought stress on characteristics of morphology,growth and phys
6、iology ofAmorpha fruticosaJinye,and find out its drought-resistances,two-year-old cuttage seedlings of A.fruticosaJinyewere used asexperimental materials,and cuttage seedlings of A.fruticose L.were used as control materials.Potted and continuous drought treatmentmethods were used to study the effect
7、 of drought stress on growth and the physiological indexes such as osmoregulation.The resultsshowed that with the prolongation of drought stress time,the relative water content of soil gradually decreased,and soil relative watercontent of A.fruticoseJinyedecreased more.At the end of 30-day drought s
8、tress,the soil of A.fruticoseJinyewas severely arid,and the relative water content was 24.42%.During the experiment,the seedling height increased continuously and the ground diameterincreased first and then decreased,but the increment of seedling height and ground diameter decreased continuously,whi
9、ch indicatedthat drought stress inhibited the growth of seedling height and ground diameter of the two trees.The contents of MDA and soluble sugarin A.fruticose Jinye and A.fruticose L.increased gradually with the extension of drought stress time;Proline(Pro)content of A.fruticoseJinyedisplayed a tr
10、end of first increased and then decreased,while A.fruticosa L.continued to increase.In addition,subordinate function was used to rank their drought resistance and the order was A.fruticose L.A.fruticoseJinye.Grey relational analysisfound that,plant height and MDA content had the highest correlation
11、with drought resistance,followed by Pro and soluble sugar content.The indicators of A.fruticoseJinyeresponded well under drought stress,and A.fruticoseJinyeshowed a certain ecologicaladaptability,which was suitable for planting in arid areas,and could be used as an excellent colorful tree species in
12、 arid areas with little rainfall.Key words:Amorpha fruticosa Jinye;drought stress;growth characteristics;physiological response;drought resistance湖北农业科学2023 年紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)为豆科(Fabaceae)紫穗槐属(Amorpha)落叶丛生灌木;喜光,生长快速,适应能力强,具有耐盐碱、耐瘠薄、耐干旱、耐水湿等特点;枝叶繁盛,根系发达,保土固沙能力强1;根部具有根瘤菌,能固定空气中的氮素,是城乡绿化、水土保持的特
13、色树种2。金野紫穗槐(Amorpha fruticosa Jinye)是紫穗槐新品种,其新梢金黄色,一年生冬枝为深紫色,春芽和新展叶为金黄色,老叶逐渐变绿3,是北京市观赏价值较高的潜力彩色树种。在中国北方,干旱已成为植物生长过程中的主要限制因素之一4,植物对干旱胁迫的适应性及抗旱机制成为植物遗传育种、生态等众多领域的研究热点。植物通过形态、结构、生理等方面的诸多变化以适应干旱条件5,6。国内外关于紫穗槐的抗旱生理研究较多7-9,而关于金野紫穗槐的研究主要集中在栽培繁育4,10和抗寒生理特性2方面,关于抗旱能力的研究鲜见报道。为此,本研究以紫穗槐为对照,对金野紫穗槐扦插苗进行持续干旱胁迫处理,测
14、定其形态指标和生理指标,探讨金野紫穗槐对干旱胁迫的响应,揭示其抗旱能力,以期为金野紫穗槐的栽培养护及其在干旱、半干旱地区园林绿化中的推广应用提供理论依据。1材料与方法1.1材料以北京农业职业学院彩林苗圃栽植的二年生金野紫穗槐和紫穗槐为研究对象,其中以紫穗槐作对照。2019年 11月中旬对金野紫穗槐和紫穗槐同步进行硬枝扦插,以期获得生长状况较一致的抗旱试验植株。将直径57 mm、长度15 cm左右的插穗扦插到 15孔穴盘中,待其平均根长为 15 cm后移栽于口径 40 cm、深 30 cm 的加仑盆中,苗木成活且生长稳定后进行抗旱试验。栽培条件一致,扦插基质为蛭石和珍珠岩(体积比 1 1)混合营
15、养土,栽培基质为泥炭和珍珠岩(体积比1 1)混合营养土。1.2方法2020年6月27日,取生长状态良好且长势一致的金野紫穗槐和紫穗槐扦插苗各15株,每盆3株,采用盆栽连续干旱法进行控水试验11,12。试验初始连续3 d浇透水,之后不再浇水,使其自然干旱,每间隔5 d测定盆中部土壤相对含水量、植物形态学指标,浇水后第0、5、10、20、30天采集叶片测量生理指标,每项指标重复测定 3次,浇水当天的样品测试结果为对照(CK)。1.2.1土壤相对含水量采用烘干法对盆内土壤含水量进行测定11。土壤相对含水量=(土壤湿质量土壤干质量)/土壤湿质量100%1.2.2生长指标用直尺测量株高4;用电子游标卡尺
16、测量地径;记录维持生命力的天数;记录植株旱害等级13(极少部分出现萎蔫、新梢枯萎,极少部分叶片黄化为轻度干旱;少部分叶片黄化、有卷曲干枯症状为中度干旱;有 1/3 的叶片严重黄化且叶片卷曲干枯脱落为重度干旱;植株1/2以上叶片黄化、卷曲干枯脱落,出现植株死亡症状为极重度干旱)。1.2.3生理指标丙二醛含量采用硫代巴比妥酸显色法测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,游离脯氨酸含量采用磺基水杨酸和酸性茚三酮显色法测定14。1.3统计分析采用模糊隶属函数法对金野紫穗槐和紫穗槐的抗旱能力进行综合评价11,通过灰色关联法分析各指标与树种抗旱性的关系15。数据采用 Sigma Plot10.0软件绘图,采
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