全 文 :第 37卷 第 9期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.37 No.9
2009年 9月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Sep.2009
不同种源四翅滨藜的耐寒及耐碱性 1)
张忠辉 杨雨春 谢 朋 范阿南 王景雷
(吉林省林业科学研究院 ,长春 , 130033) (大连市林业科学研究所) (吉林省大安市园林管理处)
摘 要 对科罗拉多州 、怀俄明州 、尤他州和加利福尼亚州 4个不同种源的四翅滨藜(Atriplexcanescens)进行
了耐碱性 、耐寒性试验以及优势种源的选择。试验采用随机区组设计 , 观察研究耐寒指标及不同 pH土壤处理对
其地上部分生长 、地上部分生物量积累 、叶片丙二醛(MDA)和可溶性糖含量的影响。结果表明:怀俄明州种源的
枯梢长度小于其他种源;生长指标调查显示 ,怀俄明州种源在 pH值 9.5的土壤上表现较强的耐碱性;怀俄明州种
源丙二醛的质量摩尔浓度(0.44μmol/g)较低 , 而可溶性糖质量分数(0.84%)较高。
关键词 四翅滨藜;抗寒性;耐碱性
分类号 S727.29ColdandAlkaliResistancesofAtriplexcanescensfromDiferentProvenances/ZhangZhonghui, YangYuchun, Xie
Peng(JilinProvincialAcademyofForestryScience, Changchun130033, P.R.China);FanA nan(ForestryResearch
InstituteofDalian);WangJinglei(Da anGardenAdministrativeOffice, JilinProvince)//JournalofNortheastForestryU-
niversity.-2009, 37(9).-19~ 21AnexperimentwasconductedtostudythecoldandalkaliresistancesofAtriplexcanescenfromColorado, Wyoming,
Utah, andCaliforniaprovenances, andsuperiorprovenancewasselectedintermsofcoldresistanceindexes.Effectsofsoil
treatmentswithdifferentpHvaluesonabovegroundgrowth, above-groundbiomass, andcontentsofmalonaldehyde(MDA)
andsolublesugarwerediscussedbyrandomizedblockdesign.ResultshowedthatthewhitheredtipsofA.canescenfrom
Wyomingprovenancewereshorterthanthoseofotherprovenances.AndalsothealkaliresistanceofA.canescenfromWyo-mingprovenancegrownonthesoilshavingapHof9.5 wasbetteraccordingtoitsgrowthindexes.Moreover, compared
withotherprovenances, A.canescenfromWyomingprovenancehadlowercontentsofMDA(0.44μmol/g)andhigher
contentsofsolublesugar(0.84 percent).
Keywords Atriplexcanescens;Coldresistance;Alkaliresistance
四翅滨藜(Atriplexcanescens)又称灰毛滨藜 , 原产美国中
西部地区 , 是一种耐干旱 、耐盐碱 、耐寒冷树种 , 主要用于防风
固沙 、盐碱地改良等生态建设中 [ 1] 。四翅滨藜作为一种优良
的盐碱地改良树种 , 研究其不同种源对环境胁迫的抗性能力 ,
可以筛选出耐寒 、耐碱性强的优良种源 , 为盐碱地治理提供新
的树种 , 因此进行四翅滨藜耐寒和耐碱种源筛选 , 对于吉林省
西部盐碱地区有着重要的意义 。目前对四翅滨藜主要进行嫩
枝快繁 [ 2-3] 、抗旱及耐旱生理特性 [ 4-6]方面的研究 ,而在耐碱
及耐寒方面相关报道较少。笔者仅就不同种源四翅滨藜的耐
碱及耐寒性进行研究 。
1 材料与方法
1.1 耐寒性试验
供试材料为科罗拉多州 、怀俄明州 、尤他州和加利福尼亚
州 4个种源的四翅滨藜一年生实生苗(种子购于国家林业局
三北防护林建设局 , 种苗自行繁育)。 2003年夏季栽培于吉
林省林业科学研究院良种选育研究基地(吉林省长岭县八十
八乡二十号村)。供试土壤为农田土。试验采用随机区组实
验设计 , 3次重复 。每个处理 30株 , 小区面积为 60m2。 调查
四翅滨藜每株灌丛所有枝条在造林成活后冻梢长度(cm)的
平均值。
1)国家科技部农业科技成果转化资金项目(2008GB2B100068)
资助。
第一作者简介:张忠辉 ,男 , 1972年 7月生 ,吉林省林业科学研究
院 ,研究员。
收稿日期:2009年 5月 15日。
责任编辑:张建华。
1.2 耐碱性试验
2005年 5月中旬 ,在良种选育研究基地采用随机区组实
验设计进行耐碱性试验 , 主要观察 4个种源的种子在不同 pH
值土壤处理中的出苗率 、出苗天数等指标 , 供试土壤为:A(农
田土 , CK)、 B(pH值为 8.0的盐碱土)、C(pH值为 8.5的盐
碱土)、D(pH值为 9.0的盐碱土)和 E(pH值为 9.5的盐碱
土), 土壤的其它条件基本一致。共 3次重复。同年 8月下
旬 ,采用常规方法测定各处理的丙二醛(MDA)(μmol/g)和可
溶性糖质量分数(%)[ 7] , 9月上旬调查各处理的株高(cm)、
地径(cm)、冠幅(cm)、地上部分鲜质量及干质量(g)。
2 结果与分析
2.1 不同年度 、不同种源四翅滨藜的耐寒情况
在中国东北地区 , 耐寒性是评价一个树种能否引种栽培
的重要指标。在对四翅滨藜耐寒性进行调查时发现 , 不同种
源间有一定差异。由表 1(行间差异性比较)可以看出 , 不同
年份 、不同种源的耐寒情况各异 ,其变化趋势也不尽相同。 在
同一年度 ,不同种源间耐寒情况亦不同 ,其中怀俄明州和科罗
拉多州种源受害较轻 , 其它两个种源受害较重 , 除第一年外 ,
怀俄明州种源与其它种源相比差异均显著 , 表明怀俄明州种
源耐寒性较强。此外 , 对 4个种源的 3a冻梢长度(图 1)进行
线性分析的结果表明 , 随着引种时间的增加 ,除加利福尼亚州
种源外 ,其他种源枯梢长度呈逐年降低的趋势 ,表明四翅滨藜
在耐寒性方面有一定的环境适应性。怀俄明州种源的直线斜
率的绝对值大于其他种源 ,亦表明怀俄明州种源具有较好的
耐寒性。
表 1 不同年度四翅滨藜各种源冻梢长度数据 cm
年份 科罗拉多州 怀俄明州 尤他州 加利福尼亚州
2003 16.5ab 14.1c 18.0a 17.1a
2004 13.9b 12.6c 17.7a 16.6a
2005 13.1c 10.2d 16.1b 17.4a
注:表 1中的数值为 8次试验重复的平均值。
图 1 不同年份 、不同种源冻梢长度变化
2.2 不同土壤处理对四翅滨藜出苗率和出苗天数的影响
由表 2可以看出 , 不同种源的四翅滨藜随着处理土壤中
pH的增高 , 其出苗率逐渐降低 , 出苗天数不断延后 ,但是四翅
滨藜在 pH=9.5的土壤中仍有较高的出苗率 , 说明该树种耐
碱性较强。处理 A和 B中各种源的出苗率和出苗天数相差
不大 ,处理 C、D和 E中各种源的出苗率和出苗天数相差较大
(差异不显著),其中怀俄明州种源的出苗率和出苗天数均好
于其他 3个种源 ,并表现出较强的耐碱性。
表 2 不同土壤处理的四翅滨藜出苗率和出苗天数情况
种 源
处理 A
出苗
率 /%
出苗天
数 /d
处理 B
出苗
率 /%
出苗天
数 /d
处理 C
出苗
率 /%
出苗天
数 /d
处理 D
出苗
率 /%
出苗天
数 /d
处理 E
出苗
率 /%
出苗天
数 /d
怀俄明州 96 11 92 13 88 15 82 17 71 21
科罗拉多州 94 12 88 13 80 17 76 19 70 22
犹他州 90 12 86 14 82 17 72 20 66 24
加利福尼亚州 92 12 87 15 83 18 75 19 65 24
2.3 不同土壤处理对四翅滨藜生长指标及地上部分生物量
的影响
表 3表明 ,不同 pH值对四翅滨藜的生长有着显著的影
响。从表 3(列间差异性比较)可以看出 , 在处理 A中 , 各种源
之间即表现出差异 , 其中怀俄明州种源在株高和地径方面都
表现出生长优越性。随着 pH值的升高 , 各种源都呈现出株
高降低 、地径减小的趋势 ,但怀俄明州种源的株高和地径的优
势不变 , 并与其他种源差异显著。另外 , 从表 3(列间差异性
比较)可以看出:在低 pH值栽培处理下 , 各个种源在冠幅上
差异不显著:随着土壤的 pH值升高 , 各种源间出现差异 , 怀
俄明州和犹他州种源与其他两个种源间存在差异。
表 3 不同土壤处理对四翅滨藜株高 、地径 、冠幅的影响 cm
种 源 株 高A B C D E
地 径
A B C D E
冠 幅
A B C D E
怀俄明州 53.6a 49.4a 45.6a 40.6a 35.1a 1.64 1.60 1.52a 1.43a 1.34a 66.6×52.4 62.4×48.6 55.4×46.2a 46.7×40.2a 36.7×30.6a
科罗拉多州 48.7b 42.5b 40.8b 38.4b 32.6b 1.58 1.56 1.36bc 1.28b 1.20b 65.2×53.6 60.1×49.2 48.0×43.6b 36.6×42.6c 27.4×28.4c
犹他州 42.6c 40.6b 37.6c 36.7bc 32.7b 1.67 1.57 1.46ab 1.39a 1.28ab 64.8×50.1 58.9×48.4 53.1×45.8a 43.8×43.9ab 33.5×34.1ab
加利尼亚州 43.7c 41.1b 36.2c 35.2c 30.3c 1.59 1.58 1.32c 1.28b 1.03c 63.8×54.4 59.2×48.1 47.7×46.2b 40.6×38.7bc 26.8×30.9bc
从表 4中可以看出 , 在低 pH胁迫下 , 地上部分鲜质量变
化不大 , 种源间亦无差异。随着 pH升高 , 地上部分鲜质量下
降趋势明显 , 表明四翅滨藜通过减少地上部分物质积累对 pH
胁迫做出反应 , 可能与体内存在某种信号传导和生理机制相
关 [ 10] ,同时 , 怀俄明州种源地上部分鲜质量与其他种源差异
显著。综合上述数据说明 , 在中 、高度 pH胁迫下 , 四翅滨藜
通过降低地径 、冠幅等缓解外界胁迫 , 这与前人研究结论一
致 [ 8-9] ,而且株高对 pH胁迫的响应比地径 、冠幅等敏感 [ 11] 。
2.4 不同土壤处理对四翅滨藜丙二醛(MDA)和可溶性糖含
量的影响
目前 , 人们常以丙二醛(MDA)含量作为评判膜脂过氧化
作用的主要指标。 MDA是细胞膜脂过氧化的产物 ,在正常情
况下细胞内的 MDA含量很低 , 当细胞受到逆境胁迫时 , 细胞
膜发生氧化分解 , MDA大量积累 [ 14] 。由表 5可知 , 随着土壤
pH值的升高 , 各种源的丙二醛(MDA)含量增加。而丙二醛
(MDA)过量积累会对植物造成毒害 [ 12] 。表 5中的怀俄明州
种源丙二醛(MDA)在各个土壤处理中与其他种源的含量相
比较少 ,表明怀俄明州种源在对碱胁迫作出反应的同时能够
减少对膜乃至植物造成的毒害 [ 5] 。可溶性糖作为重要的渗
透调节物质 ,在水分胁迫时体内可溶性糖积累 ,使细胞渗透势
下降 ,增加植物的吸水 、保水能力 , 维持各项代谢的正常进
行 [ 13] 。随着胁迫的增大 , 各种源可溶性糖质量分数不断增
加 ,这是对胁迫产生的一种生理反应。而 4个种源中 ,怀俄明
州的可溶性糖含量在各个处理中与其他种源相比差异均显
著。
表 4 不同土壤处理对四翅滨藜地上部分鲜质量和干质量的影响 g
种 源 地上部分鲜质量A B C D E
地上部分干质量
A B C D E
怀俄明州 126.7 120.6 106.1a 95.7a 90.4a 58.7 56.7 51.4 46.6 45.0
科罗拉多州 120.8 118.6 101.4b 85.4b 82.3c 57.2 56.2 51.2 44.3 43.2
犹他州 121.4 118.3 98.6bc 93.6a 85.6b 57.6 55.8 49.1 45.2 44.1
加利福尼亚州 118.6 117.7 97.2c 88.1b 82.6c 56.8 55.4 48.7 44.7 43.0
表 5 不同土壤处理对四翅滨藜丙二醛(MDA)和可溶性糖质量分数的影响
种 源 丙二醛(MDA)质量摩尔浓度 /μmol· g-1A B C D E
可溶性糖质量分数 /%
A B C D E
怀俄明州 0.022b 0.026c 0.033c 0.038d 0.044c 0.041a 0.049a 0.067a 0.073a 0.084a
科罗拉多州 0.026b 0.032b 0.041bc 0.054bc 0.056ab 0.035a 0.047a 0.054b 0.058b 0.067b
犹他州 0.023b 0.040ab 0.047ab 0.050b 0.055ab 0.025b 0.034b 0.042c 0.056b 0.059b
加利福尼亚州 0.031a 0.044a 0.051a 0.058a 0.063a 0.028b 0.032b 0.038c 0.042c 0.047c
20 东 北 林 业 大 学 学 报 第 37卷
3 结论
四翅滨藜冻梢长度呈逐年降低的趋势 , 怀俄明州种源每
一年的冻梢长度均低于其他种源 ,而且表现出较强的耐寒性。
不同土壤 pH处理对四翅滨藜的地上部分生长及生物量累计
有一定的影响 , 这是植物对外界胁迫所产生的生理反应 , 而怀
俄明州种源在这方面表现出较强的耐受性。不同土壤处理的
丙二醛(MDA)和可溶性糖含量分别呈现升高和较低的趋势 ,
进一步证明该树种具有较强的耐碱性 ,而怀俄明州种源在耐
碱性方面与其他种源相比亦表现出优越性。
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(上接 16页)母树嫩枝插穗的生根率和根系效果指数分别高
达 82%和 1.88, 极显著高于 4、6、10和 15年生母树上的嫩枝
插穗 , 而用中段插条制作的插穗生根率和根系效果指数则分
别为 62%和 1.32, 高于或显著高于上段和下段插条制作的嫩
枝插穗。影响插穗生根的位置因素很多 [ 18-19] , 有关插穗取自
不同的母树冠层 、母树坡向及其在母树上的方位对翅果油树
嫩枝插穗生根的影响 ,还有待进一步研究。
外源激素处理是提高翅果油树嫩枝插穗生根能力的一个
必要措施。任何植物扦插繁殖的成败一方面取决于插穗自身
的生根能力 , 另一方面则是插穗生根的环境条件(诸如光 、
水 、温 、气和基质等)和促根防腐剂的选择与使用。本试验
中 , 经 500和 100mg· L-1的不同激素分别浸泡 1和 120 min
后 , 嫩枝插穗的生根能力均不同程度高于对照 , 而愈伤组织出
现期和生根期则相应缩短 , 且以 IBA最佳 , 极显著或显著优
于其他激素。同省沽油嫩枝插穗 [ 10]和硬枝插穗 [ 11]一样 , 用
IBA处理翅果油树嫩枝插穗时存在一个最佳临界处理时间 ,
当处理时间小于最佳时间时 , 插穗生根能力随着处理时间的
延长而增强 , 反之则减弱 , 且试验中 100和 500 mg· L-1 IBA
的最佳处理时间分别为 240和 1min。
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