舟山海岛5种地被植物抗涝性研究

陈 斌，高大海，贺位忠，叶激华

（1. 浙江省舟山市林业科学研究院，浙江 定海 316000；2. 浙江省舟山市林业工作站，浙江 定海 316021 3. 浙江省舟山市林场，浙江 定海 316000）

在淹水胁迫下，适应性强的植物种类在形态和生理上会发生适应性变化，说明基因型决定的形态、生理特征是植物产生抗涝性的一个原因之一。对淹水胁迫下林木的形态、生长和生理代谢反应研究表明，不同树种间抗涝性有显著差异，因此抗涝性分析是可行的[1～2]。目前，海岛地被植物缺乏相应的研究[3]，为此本试验从海岛地被植物中挑选出5种开发较早、应用较多的植物进行抗涝性试验，通过对淹水胁迫后植物的游离脯氨酸进行测定，并结合实际观测，通过求隶属函数的方法，对不同植物的抗涝性进行综合评价，现将结果报道如下。

1 试验材料与方法

试验材料为柃木（Eurya japonica）、滨柃（E. emarginata）、厚叶石斑木（Rhaphiolepis umbellata）、赤楠（Syzygium buxifolium）、钝齿冬青（Ilex crenata f. crenata）的3年生容器苗。试验在2009年6月2-29日在室内进行，用塑料盆对苗木进行水淹处理，每种处理50盆。水面保持在土壤表面以上，以不淹水、正常管理的每种10盆苗木为对照。在淹水期间观察记录不同植物的外部形态特征变化，同时在第5、第10、第15天定时随机采集苗木的成熟叶片，用蒸馏水洗净擦干，去除大叶脉后，剪碎混匀，称重分装，测定游离脯氨酸指标，每个测定重复3次[4]。

表1 水涝胁迫后不同树种症状首次出现时间Table 1 Occurrence of symptoms after waterlogging

2 结果与分析

2.1 淹水胁迫对不同树种植株的影响

植物的存活率与淹水时间、植物种类及个体特性密切相关，抗性强则忍受胁迫时间长，因此，存活率在一定程度上可体现植物的抗涝性强弱。研究结果见表 1。淹水胁迫试验结束后，所有苗木的对照组均正常生长。观察记载淹水处理后，苗木在淹水胁迫下的外部表现，中上部叶片出现萎蔫、基部叶片失绿变黄呈黄绿色、基部叶片变黄严重3种症状出现的时间予以记载。

实验发现，不同植物出现水淹胁迫表现时间差异较大，程度也不同，厚叶石斑木最迟，其次是赤楠、滨柃、钝齿冬青，柃木最早出现水淹胁迫，而且水淹胁迫后3种表现滨柃、钝齿冬青、柃木间隔较短，厚叶石斑木、赤楠间隔较长。除以上3种外部症状，还伴随有水淹处茎基部增粗，皮孔膨大、增多，落叶程度也各不相同。据此推断耐水涝能力从大到小依次排序为厚叶石斑木 ＞ 赤楠 ＞ 滨柃 ＞ 钝齿冬青 ＞ 柃木。

2.2 淹水胁迫对不同树种复活率的影响

植物的存活率与淹水时间、植物种类及个体特性密切相关，抗性强一些则忍受胁迫时间长一些，因此，存活率在一定程度上可体现植物的抗性强弱。在淹水胁迫10、15、20 d后，各从水中取出5株，10 d后观察统计植株复活率，结果见表2。。

表2 淹水胁迫后不同树种复活率Table 2 Recovery rate after different waterlogging days

由表2可得出水涝胁迫后植株恢复情况以及植株受胁迫后的死亡时间，10 d时，5种植物均没有死亡，存活率均为100%；15 d时，5种植物除柃木复活率仅为20%外，其余均未死亡；20 d时，柃木全部死亡，钝齿冬青存活率下降为60%，滨柃、厚叶石斑木、赤楠存活率仍为100%。柃木、滨柃、厚叶石斑木、赤楠、钝齿冬青的死亡时间依次是18、24、30、26、24 d， 5种植物的生长都易受到水淹胁迫的影响，耐水涝能力从大到小依次为厚叶石斑木＞ 赤楠 ＞ 滨柃 ＞ 钝齿冬青 ＞ 柃木。

2.3 淹水胁迫对苗木游离脯氨酸含量的影响

游离脯氨酸是植物蛋白质的组分之一，并以游离状态广泛存在于植物中。一般来讲，植物体内游离脯氨酸含量并不多，约占总游离氨基酸的百分之几，但受到不同胁迫时，游离脯氨酸的含量会发生很大变化，因此游离脯氨酸是植物体内的一种重要的渗透调节物质，逆境条件下其含量增加是植物对环境的一种适应。植物通过增加游离脯氨酸含量，可维持细胞的膨压，同时保护酶和膜系统免受伤害，从而增强植株的抗逆性。

图1 淹水胁迫时间对植物游离脯氨酸含量的影响Figure 1 Effect of waterlogging days on free proline content

图1 显示，柃木的游离脯氨酸含量变化上升趋势极为明显，游离脯氨酸含量从对照的26.9 μg/g，15 d后上升到39.83 μg/g，厚叶石斑木5 ～ 10 d时上升较快，10 d为32.78 μg/g，接近于柃木10 d时的水平，10 d时后下降明显，15 d时已经下降到接近5 d时水平，起调节作用的游离脯氨酸含量的显著下降，说明其已经开始适应新的环境，产生了一定的抵抗力；其它各树种游离脯氨酸含量趋势比较平稳，在4% ～ 7%，差异不显著。总之，淹水胁迫处理下，柃木的游离脯氨酸含量变化幅度都最大、最明显，抗涝性相对较弱。厚叶石斑木游离脯氨酸含量10 d后下降明显说明其具有较强的抗涝性。在淹水胁迫下，从生理代谢反应方面可见，厚叶石斑木表现出较强的抗涝性，其次为赤楠、滨柃、钝齿冬青，而柃木所受影响较明显，抗涝性相对较弱。上述结论与观察到的苗木生长表现基本一致。

经方差分析结果表明：钝齿冬青、赤楠、滨柃游离脯氨酸变化差异不显著，厚叶石斑木、柃木不同日期间差异显著，表明淹水时间的延长对它们有显著影响。在淹水胁迫后，不同树种间游离脯氨酸变化各不相同，表明本试验中5树种在游离脯氨酸含量方面对淹水胁迫的反应极为不同。

2.4 用模糊数学中求隶属函数的方法进行综合评价

通过对水淹后植株不同树种症状出现时间、水淹胁迫后植株死亡时间、伤害后的植株复活率差异、水淹胁迫后植株游离脯氨酸变化、作为5个评价因子进行评价后发现，厚叶石斑木、钝齿冬青、赤楠、柃木、滨柃的平均隶属度为1、0.40、0.61、0.13、0.65。因此5树种抗涝性强弱依次排序应该为厚叶石斑木 ＞ 赤楠 ＞ 滨柃 ＞钝齿冬青 ＞ 柃木。

3 结论

本研究对 5种地被植物进行抗涝鉴定, 使用不同指标得出的结果有所差异，因此最后对各指标进行了多指标综合判定，选用模糊隶属函数法能较好地进行抗涝性综合判定。模糊隶属函数法是一种在多指标测定的基础上对材料进行综合评价的方法，将它应用于树种的抗涝比较，更具科学性和可靠性。各指标不但具有各自单方面的作用，更重要的是具有多指标间的相互作用，必须对这些指标的交互作用加以深入综合分析，从而提高抗涝鉴定的准确性和可靠性。本研究利用模糊隶属函数法得出5树种的抗涝性强弱顺序为：厚叶石斑木 ＞ 赤楠 ＞滨柃 ＞ 钝齿冬青 ＞ 柃木。

[1] 曾建军，时明芝. 植物涝害生理研究进展[J]. 聊城大学学报：自然科学版，2004（9）：45-56.

[2] 韦朝领，袁家明. 植物抗逆境的分子生物学研究进展[J]. 安徽农业大学学报，2000，72（2）：204-206.

[3] 陈斌，王国明，王美琴，等. 舟山海岛野生地被植物资源及园林应用[J]. 中国野生植物资源，2010（1）：23-26.

[4] 潘瑞炽，董愚得. 植物生理学[M]. 北京：高等教育出版社，1993.