舟山新木姜子幼苗对干旱胁迫的生理响应

以海岛树种舟山新木姜子(Neolitsea sericea)的一年生幼苗为材料,采用盆栽控水模拟干旱胁迫处理,研究苗木叶片在轻度、中度和重度干旱胁迫以及复水(土壤含水量分别为田间持水量的55%~60%、40%~45%、30%~35%和75%~80%)后的光合特性、保护酶活性、渗透调节物质含量等生理指标随时间的动态变化。结果表明:在中度及重度干旱胁迫下叶片的总叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度明显下降,而在重度干旱胁迫下叶片的胞间CO_2浓度呈现先降低后升高的趋势,说明在重度干旱胁迫中期以及中度干旱胁迫期间,叶片净光合速率的下降主要受到气孔限制因素的影响,而在重度干旱胁迫后期则是受到非气孔限制因素的影响。复水后蒸腾速率仍处于较低水平,叶片的气孔调节功能有所丧失。干旱胁迫提高了叶片的水分利用效率,但在重度干旱胁迫下叶片的水分利用效率从胁迫中期开始呈明显的下降趋势。在中度及重度干旱胁迫下舟山新木姜子叶片的丙二醛含量、超氧化物歧化酶及过氧化物酶活性均呈先升高后降低的趋势,说明丙二醛的产生与清除达到了一个动态平衡。干旱胁迫使叶片细胞膜透性显著增加,叶片通过提高合成可溶性糖和脯氨酸缓解渗透压,使叶片细胞膜透性在干旱胁迫中后期逐渐降低;但在重度干旱胁迫下叶片的细胞膜透性在复水后仍保持在较高水平,表明细胞膜遭受到了一定的损伤。综上所述,在干旱胁迫下舟山新木姜子能快速调节叶片气孔,清除活性氧,进行渗透调节,降低蒸腾速率、丙二醛含量,增加细胞膜透性,提高水分利用效率,从而减少干旱带来的损伤,但是持久、严重的干旱使叶片的气孔调节功能丧失,细胞膜受损。