PEG模拟干旱胁迫对光叶珙桐幼苗叶片含水量和蛋白质含量的影响

王磊 汤家鑫 高兴国 代勋 李浪 张梅 马帅 潘红 张松明

摘要 [目的]研究干旱胁迫条件下光叶珙桐叶片含水量和蛋白质含量的变化。[方法]采用PEG模拟干旱胁迫，分析光叶珙桐幼苗叶片含水量、蛋白质含量变化。[结果]光叶珙桐幼苗在耐受范围内短时间对干旱胁迫的低水平变化并不十分敏感，但对于短时间的高强度干旱胁迫和长时间的低强度干旱胁迫的耐受力明显下降，在干旱胁迫条件下可以通过应激反应加强叶片的代谢，以合成更多的蛋白质抵御干旱威胁，但随着胁迫强度的增加，植物叶片蛋白质合成能力逐渐降低。[结论]该研究为更好地分析光叶珙桐的抗旱性提供理论依据。

关键词 光叶珙桐；干旱胁迫；PEG；蛋白质

中图分类号 S718.43 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）18-0088-02

Effects of Drought Stress with PEG on Water contant and Protein Content of Davidia involucrata var. vilmoriniana Seedlings Leaves

WANG Lei1，TANG Jiaxin2，GAO Xingguo1 et al （1.Zhaotong College，Zhaotong，Yunnan 657000； 2. Mangagement Bureau of Yudong Reservoir，Zhaotong，Yunnan 657000）

Abstract [Objective] To study the changes of water content and protein content in Davidia involucrata var. vilmoriniana seedlings leaves under drought stress.[Method] Using PEG to simulate drought stress ，effects of drought stress with PEG on the moisture and protein content of D.involucrata seedlings leaves were studied. [Result]The change of low level vilmoriniana seedlings in the tolerance range of the short time of drought stress was not very sensitive.But for short time and high intensity drought stress and long time and low intensity drought stress，the tolerance of leaves decreased significantly. Under drought stress，stress could enhance the metabolism of leaves to synthesize more protein to resist drought threat. With the increase of stress intensity，the protein synthesis ability of plant leaves gradually decreased.[Conclusion]The study provides a theoretical basis for the better analysis of the drought resistance of D.involucrata.

Key words Davidia involucrata；Drought stress；PEG； Protein

珙桐（Davidia involucrata）屬珙桐科（Nyssaceae）珙桐属落叶乔木，又名水梨子、鸽子树，为国家一级保护物种[1]。其天然种群仅分布于云南、四川、贵州、湖南、湖北、陕西、甘肃7省区，以云贵高原北部、川东、湘西及鄂西等边远山区较为集中[2]。珙桐在晚白垩纪和第三纪时期广泛分布于世界许多地区，由于第四纪冰川的影响，目前仅在我国受冰川活动影响小的地区存活下来，为第三纪孑遗植物，有“活化石”之称，是世界著名的木本观赏植物。其生长于温暖凉爽、湿润多雨、多雾、夏凉冬暖的山地环境，年均气温9～17 ℃，年降雨量600～2 600 mm，不能耐受38 ℃以上的温度，喜肥沃深厚的土壤，因此其生活范围狭窄，分布不连续，资源量较少，干旱是限制珙桐生长的主要生态因子[3]。

目前，有关珙桐的研究集中在形态学[4-8]、生态学[9-19]、引种驯化等方面，对其抗逆性研究较少[20-23]。珙桐迁移引种存在不适应当地气候、生态环境等问题，导致开花少等现象。这与光叶珙桐原生地的湿润、凉爽气候有关。因此要解决引种种植及其他利用，提高其抗旱性以适应迁移地尤为关键。研究表明，干旱胁迫导致植物在各种损伤出现之前，对胁迫做出适应性调节反应，植物体诱导蛋白的形成以抵御干旱胁迫[24-25]。植物因干旱胁迫引起代谢的变化与调整，从而导致蛋白质含量的动态变化。笔者研究干旱胁迫条件下光叶珙桐叶片含水量和蛋白质含量的变化，以期为更好地分析光叶珙桐的抗旱性提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1年生珙桐幼苗购于三江口林场，用花盆栽培2年即得3年生幼苗。

1.2 试验方法 试验于2017年3—7月在昭通学院化学与生命科学学院植物生理实验室进行。选取生长状况基本一致的壮苗，洗净根部泥土，置于不同PEG质量浓度的处理液中，模拟不同程度的干旱胁迫。设清水对照（CK），模拟干旱胁迫PEG浓度分别为5%（A）、10%（B）、15%（C）、20%（D）4个水平，分别处理0、24、48 h，采集叶片样品后速封袋封装，置于超低温冰箱存放。

1.3 测定项目与方法 蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定，叶片含水量采用烘干称重法测定。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对光叶珙桐叶片含水量的影响

CK样品叶片含水量无显著差异，4个胁迫组样品叶片含水量随着PEG浓度的增加而下降（图1），随着胁迫时间从0到48 h，各组样品叶片的含水量均下降（图2）。CK、5%、10%、15%、20%不同浓度PEG模拟干旱胁迫处理的光叶珙桐叶片处理24 h， 5%、10%、15%PEG处理的叶片含水量无显著差异，但与CK和20%PEG处理叶片含水量差异显著。

2.2 干旱胁迫对光叶珙桐叶片蛋白质含量的影响 由图3可知，5%、10%、15%、20% PEG模拟干旱胁迫处理的光叶珙桐叶片蛋白质含量随着PEG浓度的增加呈先升高再降低的趋势，24 h处理样品叶片蛋白质含量从CK的4.24 mg/g增加到5%PEG的4.57 mg/g、10%PEG的4.90 mg/g、15%PEG的5.20 mg/g后下降至20%PEG的4.99 mg/g，48 h处理样品叶片蛋白质含量也呈先升高后降低的趋势，4个胁迫组样品叶片蛋白质含量随着PEG浓度增加从CK组的4.53 mg/g增加到5%的4.80 mg/g，然后降低至10%PEG的4.72 mg/g、15%PEG的4.49 mg/g和20%PEG的4.42 mg/g。

3 结论与讨论

（1）植物叶片含水量是植物抗旱性评价的重要指标[26]。植物叶片含水量随着土壤含水量的降低而逐渐减少。分别用5%、10%、15%、20%不同浓度的PEG模拟干旱胁迫处理的光叶珙桐叶片含水量均低于CK，说明光叶珙桐幼苗不耐缺水，不适于在土壤含水量低的环境中生长。

（2）虽然随着胁迫时间的延长和胁迫强度的加大，光叶珙桐叶片含水量呈持续下降趋势，但在24 h处理时间内，5%、10%、15%PEG处理的叶片含水量无显著差异，但与CK和20%PEG相较，光叶珙桐叶片含水量差异显著，表明光叶珙桐幼苗在耐受范围内对短时间干旱胁迫的低水平变化并不十分敏感，但对于短时间的高强度干旱胁迫和长时间的低强度干旱胁迫的耐受力明显下降。因此，对光叶珙桐的保护和栽培而言，保证充足的水分是关键因素之一。

（3）干旱胁迫条件下光叶珙桐叶片蛋白质含量的变化表明，光叶珙桐叶片可以对干旱胁迫做出多方面的响应，随着干旱胁迫强度的加强和胁迫时间的延长，光叶珙桐叶片含水量下降，蛋白质含量呈先逐渐升高再降低的趋势，说明光叶珙桐在干旱胁迫条件下可以通过应激反应加强葉片的代谢，以合成更多的蛋白质抵御干旱威胁，但随着胁迫强度的增加，植物叶片蛋白质合成能力逐渐降低，细胞膜受到不同程度的伤害，影响光叶珙桐叶片的正常形态和抗逆性，导致叶片萎蔫进一步加剧。

参考文献

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