水分脅迫對(duì)3個(gè)棗品種可溶性糖含量的影響

馬艷麗

(遼寧省旱地農(nóng)林研究所，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

當(dāng)植物受到水分脅迫時(shí)，由于細(xì)胞外水勢(shì)低于胞內(nèi)，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的水分會(huì)向外流動(dòng)，因此，細(xì)胞處于失水狀態(tài)，植物為了不使細(xì)胞內(nèi)的水分流失，維持細(xì)胞正常生理代謝，一般會(huì)通過(guò)滲透調(diào)節(jié)作用，達(dá)到降低胞內(nèi)水勢(shì)，使水分的流動(dòng)朝著細(xì)胞生長(zhǎng)有利的方向流動(dòng)?？扇苄蕴亲鳛橐环N有效的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，主要包括蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖等。已有研究表明，可溶性糖在整個(gè)細(xì)胞滲透勢(shì)變化中起主導(dǎo)作用。本試驗(yàn)采用盆栽控水方法，人為控制不同土壤水分梯度，研究大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗植株葉片可溶性糖含量隨著水分脅迫變化情況。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年4月在遼寧省旱地農(nóng)林研究所院內(nèi)展開(kāi)，將大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗2年生嫁接苗栽植于花盆中，盆內(nèi)基質(zhì)按園土：腐殖土：沙土3∶1∶1的體積比混勻，每盆栽植1株。測(cè)定盆中土壤的最大持水量為46.03%，利用環(huán)刀測(cè)定土壤容重為1.12 gcm-3。根據(jù)Hsiao.TC提出的水分梯度劃分理論，設(shè)置了4個(gè)土壤容積含水量范圍，分別為對(duì)照CK:28.35%～30.93%,輕度脅迫S1:20.62%～23.20%；中度脅迫S2:15.46%～ 18.04%；重度脅迫S3:10.31%～12.89%。棗苗栽植后，充足澆水，使其萌芽，緩苗生長(zhǎng)2個(gè)月左右，成活后開(kāi)始水分控制，達(dá)到4個(gè)水分梯度時(shí)開(kāi)始試驗(yàn)測(cè)定。7月以后，按照不同水分處理梯度開(kāi)始進(jìn)行控水試驗(yàn)，將盆栽棗苗放于遮雨棚中，每天下午3點(diǎn)左右，利用土壤水分測(cè)定儀(HD2)測(cè)定花盆內(nèi)土壤容積含水量，并及時(shí)補(bǔ)充當(dāng)天減少的水分。每隔10天左右，分別測(cè)定一次葉片的可溶性含糖量指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。

1.2 測(cè)定方法

可溶性含糖量測(cè)定采用蒽酮比色法。具體測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[1]。

2 結(jié)果與分析

圖1～圖4分別表示對(duì)照、輕度脅迫、中度脅迫和重度水分脅迫下，大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗3個(gè)品種不同脅迫可溶性含糖量的變化情況(圖1～圖4)。

由圖1～圖4可以看出，3個(gè)棗苗品種經(jīng)過(guò)不同梯度水分脅迫處理后，各品種葉片內(nèi)可溶性糖含量與對(duì)照CK相比均有所上升，且分別在S1、S2和S3水分脅迫處理下，與對(duì)照相比較，可溶性含糖量增加的幅度不同，水分重度脅迫處理下，可溶性含糖量增加的幅度值最大，而輕度脅迫下，可溶性含糖量增加的幅度值最小?？扇苄院橇吭黾涌梢跃S護(hù)棗苗葉片組織細(xì)胞中的滲透調(diào)節(jié)平衡，通過(guò)增加可溶性糖含量，從而降低葉片滲透勢(shì)，使得棗苗抗旱性增強(qiáng)。另從圖1～圖4可知，所有的曲線變化都比較平緩，說(shuō)明隨著脅迫進(jìn)程的持續(xù)，可溶性糖含量沒(méi)有太明顯變化。相比其他兩個(gè)棗品種而言，三星大棗曲線在脅迫時(shí)間序列各梯度水平上可溶性含糖量始終高于大平頂棗和金鈴圓棗。在水分重度脅迫處理下，當(dāng)脅迫到第30天以后，三星大棗的可溶性糖含量突然有了明顯的上升，可溶性糖含量的不斷升高，說(shuō)明三星大棗抗旱性能更強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

可溶性糖是一種有效的滲透調(diào)節(jié)保護(hù)劑，在水分脅迫條件下，可溶性糖含量的增加被認(rèn)為是植物對(duì)脅迫環(huán)境下的一種適應(yīng)機(jī)制。可溶性糖也是合成其他有機(jī)溶質(zhì)的碳和能量來(lái)源[2]，對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜和原生質(zhì)膠體有穩(wěn)定作用[3]。本試驗(yàn)研究表明，3個(gè)棗品種在不同梯度水分脅迫下，可溶性含糖量均增加。相比對(duì)照而言，重度水分脅迫下可溶性含糖量增加的幅度最大。在不同的水分脅迫梯度下，隨著脅迫進(jìn)程的持續(xù)，3個(gè)棗品種可溶性含糖量的曲線變化都比較平緩?？扇苄院橇靠傮w狀況表明，三星大棗抗旱性更強(qiáng)。

一般情況下，耐旱植物的可溶性糖含量高于不耐旱植物，由于可溶性糖能夠增加細(xì)胞液的滲透壓，從而增強(qiáng)細(xì)胞吸水以及保水能力，使原生質(zhì)不會(huì)脫水凝固，起到冰凍保護(hù)劑作用[4]。此外，還有研究指出，可溶性糖積累可以產(chǎn)生超飽和液體，這種液體具有固體機(jī)械特性，從而防止細(xì)胞塌陷，細(xì)胞溶液不能發(fā)生結(jié)晶，限制大分子混合，使細(xì)胞處于一種穩(wěn)定的靜止?fàn)顟B(tài)。