全 文 ：柠条、 花棒碳氮代谢与抗逆性关系的探讨
王政琦
(宁夏农林科学院林业研究所 )
柠 条 ( Ca a rga二二 m i o e rp hyl l a )和
花棒 ( Hed y sa u rm S eopa rium )主要分布
干我国西北 、 华北的千旱地区 。 具有耐早 、
抗寒 、 抗风蚀 、 喜适度沙埋 、 萌集力强 、 呈
丛状生长等特点 , 是防风固沙 、 保特水土的
优良树种 。 许多学者大多 以形态解剖 、 原生
质粘性和水分生理等方面研究其抗逆性的机
理 , 而从水分利用效率和蛋白质含量等季节
性变化上研究者为数甚少 。 作者从 1 9 8 1年开
始从水分亏缺与可溶性糖含量的消长关系以
及蛋白质含量的季节性变化 , 研究了柠条 、
花棒的抗逆性机理。
一 、 试验材料和方法
试验材料采自中卫 县 沙 坡 头 , 定点取
样 , 从植株基部截取 其 粗度为 2 . 5厘米左右
茎干 , 在生长季节 , 每月上旬和中旬测定。
测定方法 : 含水率采用烘干称重法 , 重复三
次 ; 可溶性糖含量用蕙 酮 比 色法 , 重复三
次 : 蛋 白质定性采用加酸沉淀法 。 用同一生
缝的小叶杨作为对照 。
二 、 结果与分析
1
.可溶性糖含量与耐早性的关系
植物因水分亏缺 , 光合速率受到抑制 。
可对磷素同化作用影响不大 , 而磷素同化作
用则能直接影响到植物对水分亏缺的忍耐程
度 。 不同植物对水分 亏缺的反应各异 。 从表
1
、 表 2 看出 , 柠条和花棒的可溶性糖含量
均高于小叶杨 。 其原因一方面 , 在干旱条件
下 , 耐早植物体内含水率虽然下降 , 但碳素
同化作用并不衰退 , 体内仍有碳水化合物在
积累 ; 另一方面 , 水分亏缺引起一些不溶性
碳水化合物的水解 , 从而使渗透势降低 。 这
一现象表明在水分胁迫下 , 植物为争取生存
而在体内进行的一种 内含物成分和含量的 自
我调节 。
2
. 可溶性糖含量 /含水率比值 与 耐 旱的
关系
我们分别将这三个树种的可溶性搪含量
与含水率的比值 ( 以下简称糖 /水 比 ) 作 一
比较 , 发现柠条和花棒的糖 / 水 比 , 同样明
显地高于小叶杨 (表 3 ) 。 一般来说 , 植物
体内的糖 /水比愈高 , 耐 旱 性愈强 ; 反之 ,
表 1 树 种 可 溶 性 旅 含 t
一甘亡O曰八U
心臼ù月11óJS/ú内06甘n口三兰业二少上止止少/ 8卜8 12 /一卜怜 `
}
4一 …5一 …5一 1 3一 } 2一 15一 } 2一 { 4一 …“ 样
{
8 ’ 。 7
{
5
’
3 `
}
` ’ 9 `
{
” 7名
{
2 ` 7 5
1
5” 3
{
2 ’ 9`
{
5
’
8 2
{吐` “ f 杨
!
3
`
3 5
{
` ’ 6 `
{
3
’ ` 了
{
5
’ 2。
}
2“ `
i
“ 5 ,
}
3
` , 了
}
5
`
3。
{
案本研究承蒙宁夏农学院 赵一 宇教授 , 徐兆祯副教授和王颜才讲师的指导。 参加工作的
还 有蒋全熊 、 张丽丽 、 杜卓娅三位同志 , 在此一并致谢 。
则 耐旱性也就愈差 。 这 个比值的增加 , 会导
致植物体内渗透势的下降以及细胞汁液浓度
的提高 , 从 而增强了植物对水 分 的 吸 收能
力 。 柠条和花棒在干早生境下 , 虽然水分供
应有限 , 但它用于物质代谢较多 , 水分利用
效率高 , 这是它们耐早的重要原 因之一 。
裹 2
~ 〕一~ ~ 、 日 /月
18 / 6
表 乙
3 / 5
花 棒 …小 断 析 } 。 . 。巧
树 种 含 水 率
1
2 / 。 …1 7 / 6 …2 /州 1了/州 1 9 / 9
}
` , . :
{
2 7
. 。
}
3 0
.
4
!
。 1 . 。
}
。 3 . 7
!
。 1 . 8
{
: 3
. 。
} 3 4
。
2 } 2 7
。 1 } 3 4
。
1 1 3 3
。 4 5 1 3 4
。
5 1 3 0
一 6 } 2 8
。
2
{
` , · 6
{
3 , · ,
{
` 8 · 2
{
` 5· 2
}
` 3· ` { ` 5
· ”
} “
· 2
柠条 , 花棒 , 小叶杨箱 /水比值
2 / 。
1
1 7 / 。
1
2 / 7 …2一…1了一 12 / 9 …! 9一一蕊牙!一蕊百{兀丽!兀孟一)万i兹!一 ~石几几j工ha -
0
一 1 7 0 { 0
一 1 0 3 } 。一 0 8又 } 0 。 J 7 7 . u 。 U谷娇 { t , 。 立” 0 } 。 一 3 4 U
” · 0 8 8 . 。 · 1 6 3 } 。
·
0 5 3
)
“ · ` 0艺 { 。 · 0 , 名 }
” · “ 5 ! ”
· ` 5二
3
. 可落性糖含量与抗寒性的关系
从可溶性糖含量在 不同时 期 的 变 化得
知 , 柠条 、 花棒从落叶期以后到翌春开始萌
父前为可溶性糖含量达到一年中的最高值 。
这一结果不但与耐旱 , 而且与耐寒相关联 。
漠境冬季干旱 、 严寒 、 风大 。 植物为了适应
逆境 , 体内部分淀粉将转化为可溶性糖为主
的保护物质 。 这表 明可溶性糖的含量与植物
的抗性密切相关 。 花棒和柠条可溶性糖含量
较高 , 水分含量较低 , 使它们能耐 70 ℃的酷
暑与深冬的严寒 。
4
. 水分亏缺对氮素代谢的影响
从蛋 白质和氨基酸的定性分析结果来看
(表 4 ) , 在生长初期均有反应 , 说明含有
一定量的蛋 白质和氮基酸 。 旱季来临 , 反应
渐趋不明显 以至消失 。 说明水分亏缺可使蛋
白质合成减少 。 一般认为 , 干旱可使蛋白质
合成过程受到削弱 , 分解过程却有所加强 。
A
.
C
.
L o e p ol d将这种现象称为旱生植物 的
“ 自我生 理调 节 ” 。
表 4 柠条 、 花棒茎杆蛋白质 、 氮基酸
定性结果
税训二卜· …二
3一 …二 …一 …峭 十反 应明 `
.41 {
` +
1 }
`浪 应不 明显
5 ` , “
}
`
}
“`
}
一无反 应
7 ’ ` 。
}
一
{
一
1
综上所述 , 由于柠条和花棒长期生活在
水分亏缺的状况下 , 使它们在生理生化上形
成了一些对这种水分逆境的适应性特征 。 这
些特征的形成有助于它们 在 “ 渴 ” 和 “ 饥
饿 ” 中进行自我调节 , 以抗御外界恶劣的环
境条件 。