全 文 ：北方园艺２０１２（２４）：７７～７９ 植物·园林花卉·
第一作者简介：蒋林（１９７０－），男，硕士，工程师，现主要从事林业生
产和科研管理工作。
责任作者：王凌晖（１９６５－），男，博士，教授，现主要从事园林植物栽
培及森林培育研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｉｎｇｈｕｉ９７＠１６３．ｃｏｍ．
基金项目：广西林业厅科学基金资助项目（桂林科字［２００９］第２２
号）。
收稿日期：２０１２－０８－２７
聚乙二醇－６０００对山白兰苗木生理特性的影响
蒋 　 林１，２，於 艳 萍１，刘 昆 成１，谢 安 德１，潘 启 龙１，王 凌 晖１
（１．广西大学 林学院，广西 南宁５３０００５；２．广西国有六万林场，广西 玉林５３７０００）
　　摘　要：选择１ａ生山白兰苗木为试验材料，采用盆栽土培法以不同浓度ＰＥＧ－６０００水溶液对
山白兰进行处理，研究ＰＥＧ－６０００对山白兰幼苗生理特性的影响。结果表明：随着ＰＥＧ－６０００浓度
的增大，ＭＤＡ含量增加，ＳＯＤ和ＰＯＤ都呈现先升后降的变化趋势，游离脯氨酸一直呈上升的变
化趋势，可溶性蛋白质呈先升后降再上升的变化趋势。
关键词：园林植物；山白兰；ＰＥＧ－６０００；生理生化指标
中图分类号：Ｓ　７９２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１２）２４－００７７－０３
　　山白兰（Ｐａｒａｍｉｃｈｅｌｉａ　ｂａｉｌｏｎｉ）为木兰科合果木属
高大乔木，其树冠优美、树叶浓绿、花朵大具香气等，是
理想的观赏绿化树种［１］，是热带、亚热带珍贵速生用材
树种之一。其天然生长于云南热带、亚热带雨林中，由
于过去乱砍滥伐严重，目前已处于濒危状态，为我国重
点保护的稀有珍贵树种之一。在植物生理上细胞失水
造成渗透胁迫，这是干旱、盐碱和冷害３种胁迫引起的
共同结果。而在全球农林业中，干旱目前是最主要的胁
迫，其损失量估计超过其它逆境造成损失的总和。因此
对山白兰进行渗透胁迫研究具有重大意义。以往有关
山白兰研究的报道中，郭文福等［２］对山白兰苗木移植密
度、遗传育种和生理生长等方面进行了研究，蔡锡安
等［３］、曾小平等［４］对木兰科植物在水分胁迫方面进行
了研究，但对山白兰的干旱胁迫方面却鲜见报道。该
试验以１ａ生山白兰苗木为试材，采用盆栽土培法以不
同浓度聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）水溶液对山白兰进行处
理，研究ＰＥＧ－６０００对山白兰幼苗生理特性的影响。
　　　
１　材料与方法
１．１　试验材料
试验材料为广西国营高峰林场优良苗木山白兰，选
择长势良好、无病虫害、健壮均匀的苗木，２０１０年３月２２
日移至广西大学林学院苗圃试验地（试验地为室外搭建
的塑料遮雨薄膜棚，同时在试验地外侧加盖挡水设备，
减小外界环境对试验的影响），并栽植于口径为２０ｃｍ，
深１８ｃｍ的塑料花盆中，每盆栽植１株。盆内的生长基
质为园土和细沙，按照３∶１的比例均匀混合。
１．２　试验方法
试验选用ＰＥＧ－６０００溶液模拟干旱胁迫，采用盆栽
土培法，将ＰＥＧ－６０００以水溶液的形式浇到基质中［５］，浓
度为：０（ＣＫ）、５％、１０％、１５％、２０％，对山白兰的苗期抗
旱性进行鉴定和比较。上盆１个月后进行渗透胁迫处理，
每隔７ｄ浇灌１次ＰＥＧ－６０００溶液，每次每盆２００ｍＬ，共进
行３次。盆栽试验期间进行统一的常规苗木管理。
２　结果与分析
２．１　渗透胁迫对山白兰苗木丙二醛（ＭＤＡ）含量的影响
丙二醛（ＭＤＡ）作为脂质过氧化作用的主要产物之
一，其含量的多少可以代表膜损伤程度的大小［６］。由图
１可知，随着ＰＥＧ－６０００浓度的增加，山白兰 ＭＤＡ含量
越来越高。在浓度５％时，ＭＤＡ含量为ＣＫ的１．１３倍；
在浓度２０％时，为ＣＫ的２．９９倍。这表明ＰＥＧ渗透胁
迫浓度越高，山白兰脂质过氧化作用越强，导致丙二
　　　
ｓｏｍｅ　ｂｌａｃｋ，ｂｒｏｗｎ　ｏｒ　ｗｈｉｔｅ　ｅｙｅ　ｓｐｏｔｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｙ　ｆｌｏｗｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｏｆ　ｔｗｅｌｖｅ
ｖａｒｉｅｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ａｍｏｎｇ　ｅａｃｈ　ｏｔｈｅｒ．Ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｆ　ｔｗｅｌｖｅ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｗｉｔｈ　ｒｏｕｇｈｌｙ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｂａｎｄｓ，
ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｓｏｍｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｂａｎｄｓ　ｃｏｕｌｄ　ｃｌｅａｒｌｙ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ．Ｔｈａｔ　ａ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｇａｚａｎｉａ　ｒｉｇｅｎｓ　Ｌ．；ｓｅｅｄ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ；ＳＤＳ－ＰＡＧＥ
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·园林花卉·植物 北方园艺２０１２（２４）：７７～７９
醛含量增加，对膜的损伤程度越大。方差分析结果表
明，不同浓度ＰＥＧ－６０００渗透胁迫对山白兰丙二醛含量
的影响差异极显著（Ｐ＜０．０１）。多重比较结果表明，ＣＫ
与５％、１０％浓度胁迫的差异不显著，与１５％、２０％浓度
胁迫的差异极显著。
图１　不同浓度ＰＥＧ－６０００对叶片丙二醛含量的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ｏｎ
ＭＤＡ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ
２．２　渗透胁迫对山白兰苗木超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活
性的影响
ＳＯＤ是植物处于逆境中最主要的一种抗氧化酶，它
能及时清除自由基和活性氧，提高植物组织的抗氧化能
力，其活性的大小与植物体的抗性是密切相关［７］。由图２
可知，当ＰＥＧ－６０００浓度为５％、１０％的胁迫时，ＳＯＤ活性迅
速上升，在１０％浓度时达到最高值，为８０．９Ｕ·ｇ－１·ｈ－１，
是ＣＫ的１．６４倍；在浓度１５％、２０％时，ＳＯＤ的活性呈
下降趋势，在整个渗透胁迫中ＳＯＤ的含量都大于ＣＫ。
方差分析表明，随着ＰＥＧ－６０００浓度的增加，超氧化物歧
化酶活性之间的差异明显（Ｐ＜０．０５）。多重比较结果表
明，ＣＫ与１０％浓度胁迫结果相比差异显著；与５％、
１５％、２０％浓度胁迫的结果相比差异不显著。
图２　不同浓度ＰＥＧ－６０００对叶片ＳＯＤ活性的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ｏｎ
ＳＯＤ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ
２．３　渗透胁迫对山白兰苗木过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的
影响
过氧化物酶（ＰＯＤ）广泛分布于植物组织，是细胞内
有毒物质重要清除剂之一。ＰＯＤ主要任务是清除叶绿体
代谢过程中产生的Ｈ２Ｏ２［８］。由图３可知，随着ＰＥＧ－６０００
浓度的增加，ＰＯＤ的活性呈先上升后下降的变化趋势。
在１０％浓度达到最大值，为６　１５０．００Ｕ·ｇ－１·ｍｉｎ－１，
为ＣＫ的１．３３倍。在整个渗透胁迫中ＰＯＤ的含量都大
于ＣＫ。说明山白兰产生较多ＰＯＤ来抵抗渗透胁迫，以
维持山白兰的正常生理过程。方差分析结果表明，不同
浓度ＰＥＧ－６０００渗透胁迫对山白兰过氧化物酶活性的影
响差异极显著（Ｐ＜０．０１）。多重比较结果表明，ＣＫ与
５％浓度胁迫的结果相比差异不显著，与１０％、１５％、
２０％浓度胁迫的结果相比差异极显著。
图３　不同浓度ＰＥＧ－６０００对叶片ＰＯＤ活性的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ｏｎ
ＰＯＤ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ
２．４　渗透胁迫对山白兰苗木可溶性蛋白质含量的影响
可溶性蛋白质是细胞内的渗透调节物质之一，当植
物受到干旱胁迫时，可以通过提高可溶性蛋白的浓度来
保护细胞免受伤害，维持正常的生理代谢［９］。由图４可
知，山白兰幼苗叶片中细胞内的可溶性蛋白质在渗透胁
迫下，会随着渗透胁迫浓度的增加而呈现先增大后减小
再增大的趋势。在浓度为１５％时，可溶性蛋白质含量达
到最小值，为１８２．８３μｇ／ｇ，是 ＣＫ 的０．７０倍。随着
ＰＥＧ－６０００浓度的增高，水解酶活性逐渐减弱，使可溶性
蛋白质含量减少。方差分析结果表明，不同浓度ＰＥＧ－
６０００渗透胁迫对山白兰可溶性蛋白质含量的影响差异
极显著（Ｐ＜０．０１）。多重比较结果表明，ＣＫ与５％、２０％
浓度胁迫的差异不显著，与１０％、１５％浓度胁迫的差异
极显著。
图４　不同浓度ＰＥＧ－６０００对叶片可溶性蛋白质含量的影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６００ｏｎ
ｓｏｌｕｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ
２．５　渗透胁迫对山白兰苗木游离脯氨酸的影响
游离脯氨酸是植物蛋白质的组成成分之一，以游离
状态广泛存在于植物体内，它是氨基酸中最为有效的渗
透调节物质，脯氨酸含量增加，有利于细胞膨压的维持，
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北方园艺２０１２（２４）：７７～７９ 植物·园林花卉·
同时使得保护酶和膜系统免受伤害，从而增强植物的抗
逆性［８］。由图５可知，随着ＰＥＧ－６０００浓度的增加脯氨
酸含量呈上升状态，ＣＫ为３７２．６８μｇ／ｇ　ＦＷ，当胁迫浓度
为２０％时达到最高值，为４５７．２８μｇ／ｇ　ＦＷ，与ＣＫ相比
上升了８４．６０μｇ／ｇ　ＦＷ。方差分析结果表明，不同浓度
ＰＥＧ－６０００渗透胁迫对山白兰游离脯氨酸含量的影响差
异极显著（Ｐ＜０．０１）。多重比较结果表明，ＣＫ与２０％浓
度胁迫的差异极显著；与５％、１０％、１５％浓度胁迫的差
异不显著。
图５　不同浓度ＰＥＧ－６０００对叶片游离脯氨酸含量的影响
Ｆｉｇ．５　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ｏｎ
ｐｒｏｌｉｎｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ
３　结论与讨论
当植物受到逆境胁迫时细胞膜会首先受到伤害，其
透性会增大［１０－１１］，脂质过氧化作用将增强，ＭＤＡ含量的
高低是脂质过氧化作用水平高低的直接反应［１２］，该试验
中ＭＤＡ的含量随着渗透胁迫浓度的上升而上升，表明
了渗透胁迫浓度越高，质膜相对透性和 ＭＤＡ含量增加
越多，脂质过氧化作用水平越高，细胞受损越严重，这与
杨絮茹的研究一致［１０］。
一般情况下，脂质过氧化作用发生时，植物体会通
过调节保护酶系统（ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ）活性等方式，形成
一定的防护和保护机制，降低活性氧自由基的伤害。该
试验结果表明，随着渗透胁迫浓度的增大，山白兰幼苗
体内的ＳＯＤ、ＰＯＤ活性呈现出先增大后减小的变化规
律，但是整体高于对照，并且其峰值都是在渗透胁迫浓
度１０％时出现，说明山白兰幼苗对渗透胁迫比较敏感，
在较低渗透胁迫浓度时就能提升ＳＯＤ、ＰＯＤ等保护性酶
　　　
活性，以便维持其体内的生理代谢平衡，同时也表明山
白兰幼苗对渗透胁迫具有一定的抗性。
游离脯氨酸和可溶性蛋白质与植物的抗逆性有着
密切关系，是植物体内重要的渗透调节物质，其积累大
小可以作为植物抗旱性指标。该试验中，随着渗透胁迫
浓度的上升，其游离脯氨酸含量一直呈现出上升趋势，
表明在整个胁迫过程中，游离脯氨酸一直发挥着渗透调
节作用。可溶性蛋白质表现出先增大后减小的变化趋
势，说明在低浓度（浓度不超过５％）时可溶性蛋白质能
起到一定的渗透调节作用。山白兰幼苗遭受胁迫时游
离脯氨酸和可溶性蛋白质共同调节细胞渗透压以抵抗
苗木缺水，使山白兰适应一定程度的干旱，与杨絮茹［１０］、
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Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｍｉｃｈｅｌｉａ　ａｌｂａ　Ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
ＪＩＡＮＧ　Ｌｉｎ１，２，ＹＵ　Ｙａｎ－ｐｉｎｇ１，ＬＩＵ　Ｋｕｎ－ｃｈｅｎｇ１，ＸＩＥ　Ａｎ－ｄｅ１，ＰＡＮ　Ｑｉ－ｌｏｎｇ１，ＷＡＮＧ　Ｌｉｎｇ－ｈｕｉ　１
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｘｉ　５３０００５；２．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌｉｕｗａｎ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｆａｒｍ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｙｕｌｉｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ　５３７０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｏｎｅ－ｙｅａｒ－ｏｌｄ　Ｍｉｃｈｅｌｉａ　ａｌｂａ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ａｓ　ｔｅｓｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｐｏｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ，ｔｈｅ　ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ
ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｎ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｍｉｃｈｅｌｉａ　ａｌｂａ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ
ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＰＥＧ－６０００ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ＭＤＡ　ｃｏｎｔｅｎｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ＳＯＤ　ａｎｄ　ＰＯＤ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｆｉｒｓｔ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｂｕｔ　ｏｖｅｒａｌ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｆｒｅｅ　ｐｒｏｌｉｎｅ　ｈａｄ　ｓｈｏｗｎ　ａ
ｒｉｓｉｎｇ　ｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｆｉｒｓｔｌｙ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｒｄｅｎ　ｐｌａｎｔｓ；Ｍｉｃｈｅｌｉａ　ａｌｂａ；ＰＥＧ－６０００；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｉｎｄｅｘ
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