淹水胁迫对墨西哥落羽杉苗木生理生化特性的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0120

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (5): 49-54.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0120

淹水胁迫对墨西哥落羽杉苗木生理生化特性的影响

徐嘉宝¹^,²(), 宋珂¹, 倪岳¹, 史锋厚¹(), 韩彪³, 鲁仪增³, 沈永宝¹

¹ 南京林业大学林学院/南方现代林业协同创新中心，南京 210037
² 中国科学院南京土壤研究所土壤与环境分析测试中心，南京 210008
³ 山东省林木种质资源中心，济南 250102

收稿日期:2022-03-02 修回日期:2022-05-07 出版日期:2023-02-15 发布日期:2023-02-06
作者简介:
徐嘉宝，女，1994年出生，辽宁沈阳人，硕士研究生，研究方向：植物生理生态。通信地址：210008 江苏省南京市北京东路71号， E-mail：jbxu@issas.ac.cn。
基金资助:
山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目“林木种质资源挖掘与精准鉴定”(2021LZGC023); 江苏省林业科技创新与推广项目“耐水湿树种-培忠杉的引进与栽培应用模式示范推广”(LYKJ[2017]12)

Effects of Waterlogging Stress on Physiological and Biochemical Characteristics of Taxodium mucronatum Tenore

XU Jiabao¹^,²(), SONG Ke¹, NI Yue¹, SHI Fenghou¹(), HAN Biao³, LU Yizeng³, SHEN Yongbao¹

¹ College of Forestry, Nanjing Forestry University/Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing 210037
² Soil and Environmental Analysis Center, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008
³ Shandong Forest Germplasm Resources Center, Jinan 250102

Received:2022-03-02 Revised:2022-05-07 Online:2023-02-15 Published:2023-02-06

摘要/Abstract

摘要：

人工模拟不同程度的淹水环境，评价墨西哥落羽杉苗木耐水淹能力。以2年生墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum Tenore)实生苗为试验材料，模拟不同程度淹水胁迫：苗体全部淹水（苗木全淹）、苗体中部以下淹水（苗木半淹）、苗体根部淹水（苗木浅淹）、苗体不淹水（对照处理），测定分析各处理条件下苗木叶片中的可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量以及过氧化物酶活性的变化规律。结果显示，在整个淹水胁迫试验期间，不同程度淹水胁迫处理对墨西哥落羽杉苗木各生理生化指标的影响均达极显著水平(P<0.01)。随着淹水胁迫程度的加重，不同处理下的苗木叶片各生理生化指标的变化存在较大差异；苗木叶片中丙二醛含量增高、过氧化物酶活性增强，可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量则随着淹水胁迫时间的延长而呈现出较为复杂的变化，3个指标表现出反复“上升下降”的变化趋势。墨西哥落羽杉苗木具有较强的耐水淹能力，其苗木可以在浅淹胁迫和半淹胁迫环境中长期生存，即使处于全淹环境中的苗木在短期内也不会发生死亡现象。

关键词: 墨西哥落羽杉, 淹水胁迫, 生理生化特性

Abstract:

The waterlogging tolerance of Taxodium mucronatum Tenore seedlings was evaluated by artificially simulating different degrees of waterlogging stress environment. The two years old seedlings of Taxodium mucronatum Tenore were treated under different waterlogging stresses, including total submersion of the seedlings (full flooding), submersion from the middle part of the seedlings (half-flooding), submersion of the root (shallow flooding), and no submersion of the seedlings (control). Then the change rules of the content of soluble protein, proline, soluble sugar and malondialdehyde (MDA), and the activity of peroxidase in seedling leaves were measured and analyzed. The results showed that during the entire test period, the effects of different waterlogging stresses on the physiological and biochemical indexes of Taxodium mucronatum reached an extremely significant difference (P<0.01). With the aggravation of the waterlogging degree, the changes of physiological and biochemical indexes in seedling leaves under different treatments were also quite different: on the one hand, the content of malondialdehyde (MDA) and the activity of peroxidase increased, on the other hand, with the extension of the waterlogging time, the soluble protein content, proline content and soluble sugar content showed complex changes in a repeated first-increase-then-decrease way. In summary, Taxodium mucronatum seedlings have a strong ability to withstand the waterlogging stress, and can survive in shallow flooding and half-flooding environment for a long time, even the seedlings in full flooding environment will not die in a short time.

Key words: Taxodium mucronatum Tenore, waterlogging stress, physiological and biochemical characteristics

徐嘉宝, 宋珂, 倪岳, 史锋厚, 韩彪, 鲁仪增, 沈永宝. 淹水胁迫对墨西哥落羽杉苗木生理生化特性的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(5): 49-54.

XU Jiabao, SONG Ke, NI Yue, SHI Fenghou, HAN Biao, LU Yizeng, SHEN Yongbao. Effects of Waterlogging Stress on Physiological and Biochemical Characteristics of Taxodium mucronatum Tenore[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(5): 49-54.

图/表 7

参考文献 16

[1]	谭淑端, 朱明勇, 张克荣, 等. 植物对水淹胁迫的响应与适应[J]. 生态学杂志, 2009, 28(9):1871-1877.
[2]	曹世杰, 林锦波, 杨青, 等. 墨西哥落羽杉引种试验研究[J]. 河北林业科技, 2013(2):5-6,11.
[3]	杨美凌, 殷云龙, 方炎明, 等. 落羽杉属种类、栽培变种及杂种的外部形态变异及亲缘关系研究[J]. 植物资源与环境学报, 2010, 19(2):40-47.
[4]	王学奎, 黄见良. 植物生理生化实验原理与技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2015:171-277.
[5]	ASHA K, PAROMITA D, ASISH K P, et al. Proteomics, metabolomics and ionomics perspectives of salinity tolerance in halophytes[J]. Frontiers in plant science, 2015, 6(537):1-20.
[6]	周广生, 朱旭彤. 湿害后小麦生理变化与品种耐湿性的关系[J]. 中国农业科学, 2002, 35(7):777-783.
[7]	韩文萍, 丁贵杰, 鲍斌. 不同种源马尾松对干旱胁迫的生理生态响应[J]. 中南林业科技大学学报, 2012, 32(5):25-29.
[8]	夏斌, 刘莹, 胡尚春, 等. 水淹胁迫对虎尾草生理指标的影响[J]. 东北林业大学学报, 2019, 47(7):31-36.
[9]	XU L P, PAN Y L, YU F Y. Effects of water-stress on growth and physiological changes in Pterocarya stenoptera seedlings[J]. Scientia horticulturae, 2015, 190:11-23. doi: 10.1016/j.scienta.2015.03.041 URL
[10]	晏增, 张江涛, 赵蓬晖, 等. 持续淹水胁迫对美洲黑杨幼苗生长及生理生化的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2019, 39(12):16-23.
[11]	樊菲菲, 袁位高, 李婷婷, 等. 水淹胁迫及排涝对榉树幼苗生长和生理特性的影响[J]. 浙江林业科技, 2018, 38(1):62-68.
[12]	庞宏东, 胡兴宜, 胡文杰, 等. 淹水胁迫对枫杨等3个树种生理生化特性的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2018, 38(10):15-20,26.
[13]	李少锋, 李志辉, 刘友全, 等. 水分胁迫对椿叶花椒抗氧化酶活性等指标的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2008, 28(2):29-34.
[14]	ChEN J, WANG W H, LIU T W, et al. Photosynthetic and antioxidant responses of Liquidambar formosana and Schima uperba seedlings to sulfuric-rich and nitric-rich simulated acid rain[J]. Plant physiology and biochemistry, 2013, 64(5):41-51. doi: 10.1016/j.plaphy.2012.12.012 URL
[15]	朱金方, 刘京涛, 陆兆华, 等. 盐胁迫对中国柽柳幼苗生理特性的影响[J]. 生态学报, 2015, 35(15):5140-5146.
[16]	LI F, QIN XY, XIE YH, et al. Physiological mechanisms for plant distribution pattern: responses to flooding and drought in three wetland plants from Dongting Lake China[J]. Limnology, 2013, 14(1):71-76. doi: 10.1007/s10201-012-0386-4 URL

变异来源	处理	平方和	自由度	均方	F值	P值
可溶性蛋白含量	对照	0.464	7	0.066	607.114^**	0.000
	浅淹处理	0.318	7	0.045	12.989^**	0.000
	半淹处理	0.462	7	0.066	493.621^**	0.000
	全淹处理	0.306	5	0.061	330.567^**	0.000
游离脯氨酸含量	对照	632.677	7	90.382	602.707^**	0.000
	浅淹处理	170.361	7	24.337	132.861^**	0.000
	半淹处理	226.915	7	32.416	704.453^**	0.000
	全淹处理	170.723	5	34.145	4.675^*	0.013
可溶性糖含量	对照	20926.06	7	2989.437	226199.8^**	0.000
	浅淹处理	23089.42	7	3298.488	82156.82^**	0.000
	半淹处理	1769.384	7	252.769	1569.813^**	0.000
	全淹处理	7223.441	5	1444.688	178528.1^**	0.000
丙二醛含量	对照	1.216	7	0.174	70.667^**	0.000
	浅淹处理	234.346	7	33.478	9137.522^**	0.000
	半淹处理	5.656	5	1.131	815.686^**	0.000
	全淹处理	0.523	5	0.105	644.362^**	0.000
POD活性	对照	2568927	7	366989.6	99.59^**	0.000
	浅淹处理	4066100	7	580871.4	152.466^**	0.000
	半淹处理	1800562	7	257223.2	83.245^**	0.000
	全淹处理	251210.6	5	50242.13	5.268^**	0.009

变异来源	处理	平方和	自由度	均方	F值	P值
可溶性蛋白含量	对照	0.464	7	0.066	607.114^**	0.000
	浅淹处理	0.318	7	0.045	12.989^**	0.000
	半淹处理	0.462	7	0.066	493.621^**	0.000
	全淹处理	0.306	5	0.061	330.567^**	0.000
游离脯氨酸含量	对照	632.677	7	90.382	602.707^**	0.000
	浅淹处理	170.361	7	24.337	132.861^**	0.000
	半淹处理	226.915	7	32.416	704.453^**	0.000
	全淹处理	170.723	5	34.145	4.675^*	0.013
可溶性糖含量	对照	20926.06	7	2989.437	226199.8^**	0.000
	浅淹处理	23089.42	7	3298.488	82156.82^**	0.000
	半淹处理	1769.384	7	252.769	1569.813^**	0.000
	全淹处理	7223.441	5	1444.688	178528.1^**	0.000
丙二醛含量	对照	1.216	7	0.174	70.667^**	0.000
	浅淹处理	234.346	7	33.478	9137.522^**	0.000
	半淹处理	5.656	5	1.131	815.686^**	0.000
	全淹处理	0.523	5	0.105	644.362^**	0.000
POD活性	对照	2568927	7	366989.6	99.59^**	0.000
	浅淹处理	4066100	7	580871.4	152.466^**	0.000
	半淹处理	1800562	7	257223.2	83.245^**	0.000
	全淹处理	251210.6	5	50242.13	5.268^**	0.009

淹水胁迫对墨西哥落羽杉苗木生理生化特性的影响

Effects of Waterlogging Stress on Physiological and Biochemical Characteristics of Taxodium mucronatum Tenore

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 16

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	孙璐, 冯国军, 刘大军, 杨晓旭, 刘畅, 闫志山. 超干处理延长菜豆种子寿命的生理生化机制研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(34): 64-70.
[2]	聂功平, 陈敏敏, 杨柳燕, 蔡友铭, 许锋, 张永春. 植物响应淹水胁迫的研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(18): 57-64.
[3]	张金凤, 陈佩珍, 孙晓波, 胡兴峰, 季孔庶. 干旱对马尾松幼苗光合作用及相关生理的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(1): 32-38.
[4]	乔志文, 王积琛, 李彦丽. 甘蓝夜蛾研究进展[J]. 中国农学通报, 2020, 36(18): 147-153.
[5]	张维,李云,戚存扣,陈松,王晓东. 淹水胁迫对耐淹和不耐淹油菜(Brassica napus L.)光合参数影响差异的研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(7): 28-35.
[6]	胡容平,李欣欣,林立金,范中菡,陈松,杨东升,陈庆东. 混种龙葵对番茄和茄子生理生化特性及镉含量的影响[J]. 中国农学通报, 2019, 35(26): 57-63.
[7]	陈娟,刘周斌,危革,康林玉,王静,欧立军. 淹水胁迫下辣椒种子生理生化响应研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(13): 68-75.
[8]	宁书菊,郑嘉汉,林文津,韩娜,魏道智. 超干处理对桔梗种子生理特性的影响[J]. 中国农学通报, 2016, 32(34): 103-107.
[9]	刘霞,韩玉莹,张宁,白占涛. 陕北东亚钳蝎血淋巴特性初测[J]. 中国农学通报, 2015, 31(17): 44-47.
[10]	李昌荣郭东强蒙春江卢陆峰陆乾陈健波. 邓恩桉嫁接种子园开花生理生化特性比较[J]. 中国农学通报, 2014, 30(25): 20-23.
[11]	湛灵芝铁柏清. Cd²⁺、Cr⁶⁺单一及其复合污染对少根紫萍生理生化特性的影响[J]. 中国农学通报, 2014, 30(17): 272-278.
[12]	贾月慧张泽李小凡周阳王淑娟. 不同浓度Cu对小白菜生理生化特性的影响[J]. 中国农学通报, 2014, 30(1): 209-214.
[13]	何平陈雄辉段忠取许勇傅雪琳. 水稻新质型不育系幼苗期耐冷性及其生理生化特性的质核效应[J]. 中国农学通报, 2012, 28(36): 34-40.
[14]	田耀华刘世红龙云锋原慧芳魏丽萍. 砖厂废气排放对橡胶树生长及生理生化特性的影响[J]. 中国农学通报, 2012, 28(10): 53-58.
[15]	蔡静何家庆汪学敏舒畅吴玲. 国产决明属生理生化特性与系统分类的关系[J]. 中国农学通报, 2011, 27(22): 142-147.