免费文献传递   相关文献

圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后不同处理的生理响应



全 文 :新疆农业科学 2013,50( 4) : 630 - 637
Xinjiang Agricultural Sciences
doi:10. 6048 / j. issn. 1001 - 4330. 2013. 04. 007
圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后
不同处理的生理响应
李 烨1,魏月霞2,齐 曼·尤努斯1,刘旭广2,李仁松2
( 1.新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052; 2 乌鲁木齐市林业局( 园林管理局) ,乌鲁木齐 830000)
摘 要:【目的】研究反季节移栽后不同处理条件下圆冠榆、钻天榆生理指标变化,提出提高反季节移栽成活
率的最佳方法。【方法】以反季节移栽绿化树种圆冠榆和钻天榆为试验材料,对圆冠榆和钻天榆不同处理(遮
荫加液、遮荫不加液、不遮荫加液)条件下细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、
脯氨酸含量、含水量、总叶绿素含量变化进行研究。【结果】移栽 1 个月后,不同处理条件下圆冠榆、钻天榆遮
荫加液处理的细胞膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量最低,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和总叶绿素含量最
高,并与其他处理相比呈极显著差异;圆冠榆和钻天榆各处理间含水量基本趋于稳定。【结论】反季节栽培过
程中,遮荫加液处理对圆冠榆和钻天榆的生长恢复效果最佳。
关键词:反季节移栽;圆冠榆;钻天榆;生理响应
中图分类号:S792. 19 文献标识码:A 文章编号:1001 - 4330(2013)04 - 0630 - 08
收稿日期:2012 - 11 - 26
基金项目:乌鲁木齐重点攻关项目(Y111310041)
作者简介:李烨(1987 -) ,女,硕士研究生,研究方向为园林植物与观赏园艺,(E - mail)liye336@ sina. cn
通讯作者:齐曼·尤努斯(1963 -) ,女,新疆人,教授,硕士生导师,研究方向为植物逆境与营养生理学,(E - mail)qimanyn@ yahoo. com.
cn
Physiological Response of Ulmus densa Litw. and U. lapvis
under Different Treatments after Off - season Culture
LI Ye1,WEI Yue - xia2,Qiman Yunus1,LIU Xu - guang2,LI Ren - song2
(1. College of Forestry and Horticulture,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2. Urumqi
Forestry Bureau of Xinjiang Autonomous Region(Landscaping Administration) ,Urumqi 830000,China)
Abstract:【Objective】The aim of this paper was to study the change of physiology index on Ulmus
densa Litw. and U. lapvis under different treatments after off - season culture and it is suppose to find the best
method of improving the survival rate of planting. 【Method】Taking landscaping varieties of Ulmus densa
Litw. and U. lapvis which were planted as test materials,membrane permeability,malondialdehyde (MDA) ,
soluble sugar,soluble protein,praline,water content and total chlorophyll content under different treatment
(shading with filling moisturized liquid、shading with no filling moisturized liquid、no shading with filling
moisturized liquid)were researched after off - season culture.【Result】After transplant a month,the
membranes relative permeability,MDA content and praline content on Ulmus densa Litw. and U. lapvis of
shading with filling moisturized liquid are the minimum under the different treatment;the soluble sugar,
soluble protein and pigments content are the highest and compared with the other processing showed very
significant difference. The water content of Ulmus densa Litw. and U. lapvis under different treatment stable
essentially. 【Conclusion】During the off - season culture,the treatment of shading with filling moisturized
4 期 李烨等:圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后不同处理的生理响应
liquid to effect of growth and recovery on Ulmus densa Litw. and U. lapvis is the best.
Key words:off - season culture;Ulmus densa Litw.;U. lapvis;physiological response
0 引 言
【研究意义】圆冠榆(Ulmus densa Litw.) ,又名圆叶榆,属榆科榆属植物,原产前苏联,后经新疆、河
南于 20 世纪 70 年代引进栽培,该树具有耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等特性[1]。钻天榆(U. lapvis) ,榆科榆属,
是河南白榆中的一个速生类型[2],该树具有耐寒、耐旱、耐盐碱 (在含盐 0. 3%的土壤上可正常生长)、
抗风力强等特性,是营造农田防护林、城市、四旁绿化的理想树种。【前人研究进展】在园林树木领域,
已有对一些树种抗逆性生理生态反应进行了研究[3 ~ 5],而对干旱区园林树木生理特征的研究成果比较
零散、宏观[6,7],研究表明植物可分为轻度敏感、中度敏感和高度敏感植物;耐阴性较强、耐阴性中等和
耐阴性相对较弱植物,还不能为城市园林植物的选择及栽培管理提供具体的科学依据。【本研究切入
点】新疆乌鲁木齐市地处中国北方干旱半干旱地区,是离海洋最远,水资源极度匮乏的大中城市,在这
样一个自然生态环境系统极其脆弱的地区,园林树木移栽一般于春秋两季进行,对于园林树木反季节移
栽的研究仅局限于园林树木的栽植成活技术[8],其中关于圆冠榆和钻天榆反季节移栽生理方面的研究
鲜见报道。【拟解决的关键问题】以乌鲁木齐市水磨沟区周边反季节移栽绿化树种圆冠榆和钻天榆为
试材,研究圆冠榆和钻天榆在不同处理条件下反季节移栽的生理学变化,提出提高反季节移栽成活率的
最佳方法,为提高反季节移栽树种成活率提供理论依据,并为中国干旱地区城市园林绿地建设和林业建
设起到指导作用。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于乌鲁木齐市水磨沟区会展大道周边,水磨沟区位于新疆乌鲁木齐市东北部,地理位置为
N 43°5233. 77″,E 87°3723. 49″,海拔 749 m,属中温带大陆性干旱气候区,昼夜温差大,寒暑变化剧烈,
降水量少,年平均降水量为 194 mm,极端最高气温 47. 8℃,极端最低气温 - 41. 5℃,冬夏两季时间长,
春秋多大风。试验地土壤为深厚的黄粘土,土壤有机质含量为 2. 93%,pH 值为 6. 7,易溶盐总量为
0. 184%。
1. 2 材 料
试验材料选取中国 -亚欧博览会周边反季节移栽绿化树种圆冠榆和钻天榆。圆冠榆、钻天榆来自
于昌吉市玛纳斯县苗圃,圆冠榆树龄为 15 年生,树木胸径 8 ~ 10 cm;钻天榆为 7 ~ 8 年生,树木胸径 10
~ 12 cm。测定时随机选取同一处理生长基本一致的植株 10 株,以植株顶端向下充分伸展的叶片为测
定对象,将带回的试材用液氮速冻,备用于各生理指标的测定。其中,CK 代表移栽前种植地、Ⅰ代表遮
荫加液(单层遮荫网,液体为国光施它活,内含糖分和生长素,生产厂家:四川,有效含量≥55%,剂型为
水剂,用途:提高大树成活率,3 d 1 袋,共打 3 袋)、Ⅱ代表遮荫不加液、Ⅲ代表不遮荫加液。
1. 3 方 法
细胞膜透性采用电解质外渗法测定[9];丙二醛含量采用 TBA 法测定[9];叶片光合色素含量采用分
光光度计法测定[9];叶片含水量测定采用烘干称重法[9];可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[10];可溶性
蛋白采用考马斯亮蓝法测定[10];脯氨酸含量测定采用磺基水杨酸提取法[10]。
1. 4 数据处理
实验所有数据作 30 个重复,用 SPSS 16. 0 统计软件处理数据,用 LSD方差方法比较各处理差异性
(0. 01、0. 05) ,用 Excel软件作图,采用模糊数学进行综合评价。
136
新疆农业科学 50 卷
2 结果与分析
2. 1 不同处理条件下不同树种反季节移栽后细胞膜透性变化
与 CK相比,不同处理条件下圆冠榆和钻天榆细胞膜透性相对较高。其中,圆冠榆Ⅰ和钻天榆Ⅰ的
细胞膜透性与其他处理相比最低,呈极显著性差异,而钻天榆Ⅰ与钻天榆Ⅱ之间无显著性差异。图 1
图 1 不同处理条件下对不同树种反季节移栽后细胞质膜透性的影响
Fig. 1 The cell membrane permeability of different tree species under different treatments
2. 2 不同处理条件下不同树种反季节移栽后丙二醛(MDA)含量变化
不同处理条件下圆冠榆和钻天榆丙二醛(MDA)含量与细胞膜透性呈现显著的正相关性。与 CK相
比,不同处理条件下圆冠榆Ⅰ和钻天榆Ⅰ的丙二醛(MDA)含量最低,与其他处理呈极显著性差异。图 2
图 2 不同处理条件下对不同树种反季节移栽后丙二醛含量的影响
Fig. 2 The MDA contents of different tree species under different treatments
2. 3 不同处理条件下不同树种反季节移栽后总叶绿素含量变化
不同处理条件下圆冠榆和钻天榆总叶绿素含量变化差异较大,钻天榆总叶绿素含量高于圆冠榆。
其中,圆冠榆Ⅰ的总叶绿素含量最高,并与其他处理呈极显著性差异。各处理条件下钻天榆总叶绿素含
量之间无显著性差异。图 3
2. 4 不同处理条件下不同树种反季节移栽后渗透调节物质含量变化
2. 4. 1 可溶性糖含量变化
不同处理条件下不同树种反季节移栽后可溶性糖含量变化各不相同,不同处理条件下,圆冠榆Ⅲ和
236
4 期 李烨等:圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后不同处理的生理响应
钻天榆Ⅰ可溶性糖含量最高,与圆冠榆和钻天榆其他处理相比呈极显著差异。与此同时,各处理条件下
不同树种遮荫处理的可溶性糖含量明显降低。图 4
2. 4. 2 可溶性蛋白含量变化
不同处理条件下,圆冠榆Ⅲ(路旁)可溶性蛋白含量最低,而圆冠榆其他各处理之间无显著性差异;
与 CK相比,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ可溶性蛋白含量较高,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ之间无显著性差异。图 5
2. 4. 3 不同处理条件下不同树种反季节移栽后脯氨酸含量变化
不同处理条件下,圆冠榆Ⅰ脯氨酸含量最低,圆冠榆Ⅲ(路旁)脯氨酸含量最高,并与其他各处理之
间呈极显著性差异;与 CK相比,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ脯氨酸含量较低,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ之间呈极
显著性差异。图 6
2. 5 不同处理条件下不同树种反季节移栽后含水量变化
2. 5. 1 相对含水量变化
不同处理条件下不同树种反季节移栽后相对含水量基本一致。其中,圆冠榆Ⅲ(路旁)的相对含水
量最高,与圆冠榆其他各处理间呈极显著性差异。与 CK 相比,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ的相对含水量较
低。图 7
2. 5. 2 绝对含水量变化
不同处理条件下不同树种反季节移栽后绝对含水量变化差异较大,圆冠榆绝对含水量高于钻天榆。
336
新疆农业科学 50 卷
其中,圆冠榆Ⅰ的绝对含水量最高,与圆冠榆其他各处理相比呈极显著性差异,而其他各处理间无显著
性差异。与 CK相比,钻天榆Ⅰ和钻天榆Ⅱ绝对含水量较低,钻天榆Ⅰ和Ⅱ之间无显著性差异。图 8
2. 6 反季节移栽后不同处理的综合评价
植物反季节移栽后不同处理受多种因素的影响,不同植物的恢复适应性也各不相同,所以单个生理
436
4 期 李烨等:圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后不同处理的生理响应
指标不能完全反映植物恢复适应性,应对多个指标综合分析。通过模糊数学隶属函数法综合分析可知,
不同处理方式中,遮荫加液处理对圆冠榆和钻天榆的生长恢复效果最佳。表 1
图 8 不同处理条件下对不同树种间反季节移栽后绝对含水量的影响
Fig. 8 The leaf absolute water content of different tree species under different treatments
表 1 不同树种季节移栽后不同处理的综合评价
Table 1 Comprehensive appraisal of different species under different processing
品种名
Species
处理
Treatment
评价指标 Index
细胞膜
透性
MP
丙二醛
MDA
总叶
绿素
Chl
可溶
性糖
SS
可溶性
蛋白 SP
脯氨酸
Pro
相对含
水量
RWC
绝对含
水量
AWC
隶属
平均值
AVG
排序
Order
圆冠榆 遮荫加液 1. 00 1. 00 1. 00 0. 00 1. 00 1. 00 0. 39 1. 00 0. 80 1
不遮荫加液 0. 82 0. 64 0. 00 1. 00 0. 93 0. 81 1. 00 0. 01 0. 65 2
不遮荫加液(路旁)0. 00 0. 00 0. 35 0. 37 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 09 3
钻天榆 遮荫加液 1. 00 1. 00 0. 00 1. 00 0. 80 1. 00 1. 00 0. 00 0. 73 1
遮荫不加液 0. 00 0. 00 1. 00 0. 00 1. 00 0. 20 0. 00 1. 00 0. 40 2
3 讨 论
植物遭受逆境胁迫可导致植物体内活性氧自由基累积并引发膜脂过氧化,其中 MDA 就是细胞膜
脂过氧化的一个主要产物,MDA 含量大小反映出膜系统受损程度,也表现出植物的抗逆性生长情
况[11]。Mckay等[12]指出可以用相对电导率来表示细胞膜透性的大小,它可以反映植物细胞膜在各种逆
境条件下透性变化和细胞膜受损伤的程度。不同处理条件下不同树种间,细胞膜透性、丙二醛含量均呈
现出显著的正相关关系,这与束良佐等[13]研究结果相一致。其中,移栽前种植地的不同树种间细胞膜
透性和丙二醛含量最低,并与其他处理相比呈极显著差异,其次为遮荫加液处理,这主要是由于移栽前
种植地树种未受到移栽后所产生的胁迫,在原生境中生长适应的结果[14]。路旁圆冠榆的细胞膜透性和
丙二醛含量与远离路旁的相比呈极显著差异,相关研究指出若叶片表皮具有沟状或绒毛组织,其滞尘能
力较强,而滞尘多的叶片可能受到灰尘和沙尘物理、化学伤害的可能性增加,这可能与树种叶片表皮组
织结构有关[15]。
作物叶绿素含量的高低是反映其光合能力的重要指标之一,叶绿素的含量往往直接影响着光合作
用的速率和光合产物的形成[16]。目前,已有研究表明生长于荫蔽环境中的植物具有多种适应性变化,
幼苗形态学方面的生长调节可提高其在荫蔽环境中的光截获量[17],实验中圆冠榆遮荫加液总叶绿素含
量最高,与其他各处理间呈极显著性差异;钻天榆遮荫加液与遮荫不加液处理总叶绿素含量之间无显著
536
新疆农业科学 50 卷
性差异,说明圆冠榆和钻天榆虽然处于荫蔽环境也可有较高的光截获量,遮荫处理对于干旱地区反季节
移栽具有重要作用。
可溶性糖,脯氨酸是植物遭受逆境胁迫时研究较多的有机渗透调节物质,在植物体内起降低细胞渗
透势、维持渗透平衡等作用[18],随着胁迫程度增加,游离脯氨酸含量明显上升[19]。可溶性糖即是植物
体内一种重要的渗透调节物质,它的增加可以维持细胞的膨压,降低植物体内的渗透势,有利于植物在
逆境中维持体内正常的所需水分,提高植物的抗逆适应性[20]。移栽前种植地各树种可溶性糖含量相对
较高,而遮荫处理的各树种可溶性糖含量明显降低,与彭尽晖等[21]研究相一致,其原因一方面可能是因
为遮荫处理后光合效率降低,叶片光合产物积累减少;另一方面可能与遮荫处理后呼吸作用增强,消耗
光合产物增加有关[22]。圆冠榆不遮荫加液(路旁)脯氨酸含量最高,其次为不遮荫加液处理,这一方面
说明遮荫不加液(路旁)圆冠榆遭受胁迫较大,这可能与圆冠榆叶片表皮组织结构有关[15],另一方面说
明遮荫处理对于干旱地区反季节移栽具有重要作用;钻天榆各处理条件下脯氨酸含量低于移栽前种植
地,这可能是由于植物对遮荫抵抗力不足而造成了脯氨酸含量下降[23]。可溶性蛋白与调节植物细胞渗
透势有关,高含量的可溶性蛋白可帮助维持植物细胞较低渗透势,抵抗逆境带来的胁迫[24],圆冠榆遮荫
加液可溶性蛋白含量最高,钻天榆遮荫加液与钻天榆遮荫不加液可溶性蛋白含量无差异,说明遮荫处理
对于在反季节移栽中抵抗逆境胁迫有重要作用。植物组织含水量是反映植物组织水分状况的指标,同
时与植物的光合作用密切相关[25],各处理条件下圆冠榆和钻天榆相对含水量基本稳定,各树种间遮荫
加液处理的叶片相对含水量和叶片绝对含水量最高,这与叶绿素含量相一致。
4 结 论
无论是树种本身还是处理间造成的成活水平差异,在很大程度上都受反季节移栽后生理调节作用
影响,能适应外界变化的个体有较高的成活率。在反季节栽培过程中,遮荫加液处理对圆冠榆和钻天榆
的生长恢复效果最佳。尽管人为措施也在一定程度上提高了成活率,但仍存在很多不足,不足以满足实
际需求,因此,只有从植物的内部机制入手加以调节,才能从根本上提高树种反季节移栽成活率,不同处
理方式中,遮荫加液处理对圆冠榆和钻天榆的生长恢复效果最佳。
参考文献:
[1]高尚士.观赏树木话榆树[J].广东园林,1996,(1) :29,34.
[2]魏庆苔.钻天榆的优选、育苗及造林[J].新疆农业科学,1982,(2) :33 - 35.
[3]温达志,孔国辉,张德强,等. 30 种园林植物对短期大气污染的生理生态反应[J].植物生态学报,2003,27(3) :311 - 317.
[4]曾小平,赵平,蔡锡安,等. 25 种南亚热带植物耐阴性的初步研究[J].北京林业大学学报,2006,28(4) :88 - 95.
[5]张文婷,谢福春,王华田,等. 3 种园林灌木幼苗对干旱胁迫的生理响应[J].浙江林学院学报,2009,26(2) :182 - 187.
[6]罗英. 8 种园林树木生理特征及其生态效应的研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2004.
[7]路兴慧,潘存德.新疆 7 种城市园林绿化树种叶绿素荧光特征比较[J].新疆农业大学学报,2008,31(5) :1 - 6.
[8]刘正壮.绿化苗木夏季移栽技术要点[J].浙江农业科技,2007,(3) :293.
[9]邹琦.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业大学出版社,2000:159 - 160.
[10]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2006:159 - 162.
[11]潘瑞炽.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,2004:282 - 286.
[12]Mckay H M,Mason W L. Physiologically indicators of tolerance to cold storage in Sitka spruce and Douglas—fir seeking[J]. Canadian
Journal Forest Research,1991,(21) :890 - 901.
[13]束良佐,刘英慧.硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响[J].厦门大学学报,2001,40(6) :1 295 - 1 300.
[14]张凤琴,王友绍,李小龙.复合重金属胁迫对秋茄幼苗某些生理特性的影响[J].生态环境,2008,17(6) :2 234 - 2 239.
[15]巴特尔·巴克,茹鲜·木沙,沙依甫加玛力·阿布都鲁莆,等.新疆南疆 6 种果树叶片滞尘能力分析[J].新疆农业大学学报,2010,
33(2) :125 - 128.
[16]由继红,陆静梅.钙对低温胁迫下小麦幼苗光合作用及相关生理指标的影响[J].作物学报,2002,28(5) :693 - 696.
[17]TER STEEGE H,BOKDAM C,BOLAND M,et al. The effects of man made gaps on germination,early survival,and morphology of
Chlorocardium rodiei seedlings in Guyana[J]. Journal of Tropical Ecology,1994(10) :245 - 260.
636
4 期 李烨等:圆冠榆、钻天榆对反季节移栽后不同处理的生理响应
[18]侯彩霞,汤章城.细胞相溶性物质的生理功能及其作用机制[J].植物生理学通讯,1999,35(2) :1 - 7.
[19]谷艳芳,丁圣彦,李婷婷,等.盐胁迫对冬小麦幼苗干物质分配和生理生态特性的影响[J].生态学报,2009,29(2) :840 - 845.
[20]王娟,李德全.逆境条件下植物体内渗透调节物质的积累与活性氧代谢[J].植物学通报,2001,18(4) :459 - 465.
[21]彭尽晖,唐前瑞,于晓英.遮荫对四季桂光合特性的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版) ,2002,28(3) :218 - 219.
[22]杨久玲. 3 种景天科地被植物光适应性的研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.
[23]杨渺.四川两种野生假俭草耐荫性研究[D].四川雅安:四川农业大学,2002.
[24]赵春.盐胁迫下小麦苗期渗透调节物质含量的变化研究[J].安徽农业科学,2009,37(24) :11 473 - 11 474.
[25]Colom M R,Vazza A C. Photosynthesis and PS functionality of drought - resistance and drought - sensitive weeping love grass plants[J].
Environment and Experimental Botany,2003,49:

135 - 144.
本刊重要启示
本刊已许可中国学术期刊(光盘版)电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中,以数字化方式
复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付(或:相关稿酬不再
另行支付)。作者向本刊提交文章发表的行为即视为同意我社上述声明。
《新疆农业科学》编辑部
736