土壤盐碱对不同表型猴樟渗透调节物质的影响

韩浩章，张丽华，李素华，王芳，王晓立，张颖

（宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁 223800）

猴樟（Cinnamomun bodinieri Levl.） 为樟科樟属常绿乔木，主要分布在我国南方地区，最早被作为精油资源和林用树种进行研究与应用[1～3]。最近研究显示，猴樟的生长速度[4]、抗寒性[5]和抗盐碱性[6]均优于香樟，猴樟有可能替代香樟在我国苏北地区城区园林绿化中推广应用。樟属植物较适宜生长在微酸性土壤上，而我国苏北地区部分城区绿地土壤紧实度高、容重过大、有机质含量普遍较低、偏碱性[7]，不利于樟属植物的引种推广。研究表明，樟属植物种内遗传多样性高[8]，易受栽培环境的影响[9]，地理类型多，北方种源较南方种源抗性更高，樟属植物实生后代变异程度大[10]，这为猴樟耐盐碱、耐低温品种选育提供了有效资源。但是，我国对猴樟新品种选育的研究极少。基于此，以不同表型猴樟为试材，研究盐碱土壤环境下其渗透调节物质含量的变化，旨为猴樟新品种选育以及猴樟在苏北地区引种推广提供参考。

1 材料与方法

试验在宿迁学院樟属植物基地盐碱土壤环境试验区进行。土壤pH 值8.17，电导率1 153 μS/cm，含有机质13.85 g/kg、有效钾15.94 μg/g、有效铁12.07 μg/g、铵态氮61.75 μg/g、硝态氮266.75 μg/g、有效磷36.55 μg/g，可溶性盐含量15.89 mg/g。

2017 年4 月15 日播种猴樟；2018 年9 月根据植物学特性进行表型区分，选择5 个表现较好表型20180901（表型1）、20180903（表型2）、20180904（表型3）、20180909（表型4） 和20180912（表型5） 的实生苗进行露地移栽，每个表型种植15 株，株、行距均为1.6 m，行间铺黑色园艺地布，正常水分管理；2019 年8 月15 日每个表型均各随机选取3 株，每株选取3 个树冠中部的当年生枝，每个枝上选取3 个功能叶片进行生理指标测定。3 次重复。其中，叶绿素含量测定采用乙醇法[11]；丙二醛（MDA） 含量测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法[11]；可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[11]；可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法[11]；脯氨酸含量测定采用磺基水杨酸法[11]。指标数据均取3 次重复的平均值。

利用Excel 2007 和SPSS 21.0 软件对数据进行统计分析；采用最小显著差异法（LSD） 进行差异显著性分析，小写英文字母不同表示在0.05 水平上差异显著，反之亦然。

2 结果与分析

2.1 盐碱条件下不同表型猴樟的MDA 含量变化

盐碱条件下，不同表型猴樟的MDA 含量差异达到了显著水平（图1）。其中，表型1 的MDA 含量最低，与其他表型差异均达到了显著水平；表型5 的MDA 含量最高，表型4 次之，二者差异显著，且均与其他3 个表型差异也达到了显著水平，指标值分别为表型1 的3.77 倍和1.86 倍；表型2 与表型3 的MDA含量差异不显著，但二者与表型1 差异均达到了显著水平，指标值分别较表型1 高85.54%和112.05%。

图1 盐碱条件下不同表型猴樟的MDA 含量变化Fig.1 Change of on MDA content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.2 盐碱条件下不同表型猴樟的可溶性糖含量变化

盐碱条件下，不同表型猴樟的可溶性糖含量差异达到了显著水平（图2）。其中，表型5 的可溶性糖含量最低，与其他表型差异均达到了显著水平；表型1 的可溶性糖含量最高，表型2 次之，二者差异不显著，但均与其他3 个表型差异达到了显著水平，指标值分别较表型5 高16.41%和14.94%；表型3 与表型4的可溶性糖含量差异不显著，但二者与表型5 差异均达到了显著水平，指标值分别较表型5 高9.05%和6.34%。

图2 盐碱条件下不同表型猴樟的可溶性糖含量变化Fig.2 Change of soluble sugar content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.3 盐碱条件下不同表型猴樟的可溶性蛋白含量变化

盐碱条件下，不同表型猴樟的可溶性蛋白含量差异达到了显著水平（图3）。其中，表型1 的可溶性蛋白含量最低，表型2 指标值较表型1 高13.06%，二者差异不显著，但均与其他3 个表型差异达到了显著水平；表型4 的可溶性蛋白含量最高，其次是表型3 和表型5，三者差异不显著，指标值分别是表型1 的1.64 倍、1.62 倍和1.49 倍。

图3 盐碱条件下不同表型猴樟的可溶性蛋白含量变化Fig.3 Change of soluble protein content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.4 盐碱条件下不同表型猴樟的脯氨酸含量变化

盐碱条件下，不同表型猴樟的脯氨酸含量差异达到了显著水平（图4）。其中，表型4 的脯氨酸含量最低，与表型5（指标值较表型4 高11.84%） 除外的其他表型差异均达到了显著水平；表型1 的脯氨酸含量最高，表型2 次之，二者差异显著，且均与其他表型差异也达到了显著水平，指标值分别是表型4 的3.26 倍和2.49 倍；表型3 的脯氨酸含量与表型5 差异不显著，但显著高于表型4，指标值较表型4 高38.1%。

图4 盐碱条件下不同表型猴樟的脯氨酸含量变化Fig.4 Change of proline content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings under on saline-alkali condition

2.5 盐碱条件下不同表型猴樟的叶绿素含量变化

盐碱条件下，不同表型猴樟的叶绿素含量差异达到了显著水平（图5）。其中，表型5 的叶绿素含量最低，其次是表型4（指标值较表型5 高6.33%） 和表型3（指标值较表型5 高7.59%），三者差异不显著，但均与其他2 个表型差异达到了显著水平；表型1 的叶绿素含量最高，表型2 次之，二者差异显著，指标值分别较表型5 高94.30%和37.97%。

图5 盐碱条件下不同表型猴樟的叶绿素含量变化Fig.5 Change of chlorophyll content of different phenotypes of C. bodinieri seedlings uneder on saline-alkali condition

3 结论与讨论

土壤盐碱是限制樟属植物在我国苏北地区引种栽培的主要因子之一。盐碱条件下，土壤养分有效性差，有机质含量低，易板结[7]，致使植物根系生长受到抑制，养分吸收和运输能力变差，叶绿素含量降低，光合速率下降[12～14]，严重时引起植物叶片黄化，进一步导致光氧化伤害。植物受盐碱的影响首先是渗透胁迫，表现为细胞膜受伤，脂质过氧化，丙二醛含量提高[15，16]。渗透调节是植物抵御逆境的重要生理机制，植物可以通过合成渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等） 来调节细胞渗透平衡，提高耐盐碱性[17～19]，盐碱胁迫时植物叶片中与脯氨酸、甜菜碱和肌醇合成相关的P5CS、BADH1、BADH2、IMP表达量也会高于对照[20]。通常认为，MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质含量是反映植物抗逆性的指标。本研究中，表型1 和表型2 的MDA含量较低，可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量均较高，叶色深绿，表现较好，其中表型1 的表现优于表型2；其他3 个表型的MDA 含量较高，可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量均较低，叶色偏黄绿，其中表型5叶色最黄，表现最差。可以看出，表型1 和表型2的抗盐碱能力优于其他3 个表型，可以在我国苏北地区引种栽培。值得注意的是，表型1 和表型2 的可溶性蛋白含量并没有大幅度提高，而是远远低于抗性较差的其他3 个表型，究其原因可能是本研究是在猴樟生长速度最快的8 月进行，表型1 和表型2 抗盐碱能力强，二者生长发育受土壤盐碱的影响较小，光合速率依然较高[21]，其生长发育消耗了大量的碳素和氮素[22]，因而留在叶片中的可溶性蛋白含量较低；而抗盐碱能力较差的3 个表型，生长发育受土壤盐碱影响较大，光合速率较低，消耗的碳素和氮素较少，并且三者需要大量的可溶性蛋白以调节细胞渗透势，因而叶片中可溶性蛋白含量高。另外，我们在本研究还发现，表型1 和表型2 的脯氨酸含量远远高于其他3 个表型，推测脯氨酸可能在樟属植物抗盐碱过程的初期阶段起主要作用[20，23]。