摘要:新疆的和田白桑(Morus alba L)较广东桑(Morus atropurpuroea Roxb,)

有更强的抗旱性,但以广东桑为砧木的和田白桑嫁接苗却未表现出耐旱的优势。相反,和田白桑扦插苗在水分胁迫下的叶片失水率明显低于嫁接苗,而相对电导率两者没有明显的差异。说明水分胁迫时砧木对植株地上部分失水率的影响显著。

关键词:桑:砧木:耐旱

中国分类号:S888,3+24;Q948,112+,3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2010)04-0891-02

桑是重要的经济植物。其分布非常广泛。从热带到寒温带。从湿润气候区到半干旱、干旱地区都能生长。桑树在我国栽培范围广泛,目前栽桑业正从东南湿润地区向西部内陆干旱、半干旱地区转移。干旱是陆生植物最主要的环境胁迫之一,也是导致粮食减产的最普遍的逆境。提高作物的耐旱性是增加农业产出和减少农业用水的最经济手段。气候变化使许多地区出现极端干旱的频率增加,而干旱也是影响桑树正常生长的不利因素之一。了解桑树对干旱耐受的机理并培育耐旱品种是科学工作者的责任。田间观察发现,耐旱桑种和普通桑种在水分胁迫下的落叶量差异显著,不同品种在水分胁迫下的抗旱性有较大差异,具体来说,我国北方地区桑种的耐旱性较南方桑种高,而广东桑的耐旱性是最低的。我国具有非常丰富的桑树种质资源,大部分蚕区的桑树采用嫁接苗建设桑园,但影响嫁接苗的一个重要因素――桑树砧木的选择却较少有人涉及[2],特别是砧木对桑树耐旱性的影响还未见报道。为此,我们对桑树砧木与桑树耐旱性的相互关系进行了初步的探讨。现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料

在湖北省农业科学院经济作物研究所内的湖北省桑树资源圃中,选用从广东省引进的广东桑(Morus atropurpuroea Roxb,)和从新疆自治区引进的和田白桑(Morus alba L)做试验对象,分别采集广东桑与和田白桑的成熟种子,备用:取和田白桑枝条做接穗或者是扦插,培育扦插苗;以广东桑种子培育的实生苗做砧木。

1.2 方法

选取大小整齐一致的广东桑实生苗为砧木,在上面嫁接和田白桑及广东桑,嫁接苗栽植于土质均匀的苗圃内,生长一年后进行有关测定。

失水率用称重法测定。在上午9:00取样,每一处理取第三叶位的4片叶,剪下后立即称取鲜样重量,然后在室内摊于桌面上,在相同环境下使之自然失水,6 h后再称重。分别计算各处理的离体叶片失水率,失水率=(鲜叶重一失水叶重)/鲜叶重×100%。

相对电导率测定按电导率仪法进行测定,每处理取第三叶位的3片叶,用去离子水冲洗2次。放入试管内,加入去离子水20 mL,抽气10 min,室温放置6 ho测电导率S1o。封口,沸水浴10min,冷却平衡10 mln后再测电导率S2,同时测定去离子水的电导率Sn。相对电导率=(S1-So)/(S2-So)×100%。在雨后的第三天开始测定,在连续干旱的20 d内共取得4组数据。

种子发芽情况观察方面,将广东桑与和田白桑的种子用去离子水浸种24 h,分别取10粒种子铺于直径10 cm培养皿内的定性滤纸上,每皿加5mL去离子水。置于室温下。每隔1 d加2mL去离子水,5 d后改为0.2mmol/L的甘露醇溶液。每天2mL,同时以加去离子水的广东桑与和田白桑种子为对照。观察幼苗的生长情况。

2 结果与分析

2.1 不同桑种对水分胁迫的耐受性

甘露醇是一种常用来引起水分胁迫的渗透剂,它可使组织失水而起到类似于自然干旱的作用。我们选择0.2 mmol/L的甘露醇溶液处理发芽5 d后的种子,结果发现,用甘露醇溶液处理后,约50%的广东桑幼芽已枯萎,而和田白桑均生长正常,结果如图1所示。以加去离子水作为对照组的广东桑与和田白桑的幼芽均生长正常。说明和田白桑对干旱胁迫的耐受力明显要强于广东桑。因此,选择广东桑做砧木可以观察干旱胁迫耐受力不强的根系对耐旱桑种接穗的影响。

2.2 砧木对不同桑种叶片失水率的影响

离体叶片室内自然失水率可以用来表示植物组织抗脱水能力的强弱,失水速率慢,表示植物的耐旱性强。我们从雨后的第三天起,在2009年7月底到8月中旬的近20d时间的高温干旱期间,分别对和田白桑的扦插苗和嫁接苗、广东桑的实生苗和嫁接苗的叶片失水率进行了测定。结果显示,所有材料的叶片失水率均随着水分胁迫的加重而逐渐上升。以广东桑做砧木的广东桑嫁接苗和实生苗。以及以广东桑做砧木的和田白桑嫁接苗的叶片失水率非常接近,而和田白桑扦插苗的失水率却低得多(图2)。说明砧木对叶片失水率的影响显著。

2.3 砧木对不同桑种叶片相对电导率的影响

当植物遭到干旱胁迫时,细胞膜受到不同程度的破坏,膜的透性增加,细胞内部分电解质外渗。这些物质进入环境介质中,使环境介质的导电性增加。表现在植物电导率的增加。相对电导率是反映植物膜系统状况的一个指标,可用以判断细胞膜的稳定性…,相对电导率较高表明膜的稳定性较低。我们分别测定了和田白桑的嫁接苗和扦插苗以及广东桑嫁接苗叶片的相对电导率,结果(图3)发现,以广东桑为砧木的和田白桑的嫁接苗与和田白桑扦插苗叶片的相对电导率近似,且都明显低于广东桑嫁接苗。

3 讨论

植物的抗旱性是指植物在于早环境中生长、繁殖或生存的能力,以及在干旱解除以后迅速恢复的能力。以往的研究发现,广东桑的耐旱力较我国其他地区的桑种弱。我们的种子发芽试验也证实广东桑对水分缺失的耐受力低于和田白桑,因此用广东桑为对象来研究砧木对桑种的耐旱力影响是一种有效的选择。

在水分胁迫下,植物叶片的气孔导度和蒸腾速率都下降、失水过程中会产生一系列的变化,如气孔变小、生长缓慢。以广东桑为砧木的和田白桑的保水力与广东桑近似,但明显低于和田白桑扦插苗。原因可能是耐旱力较低的桑种,其根系对土壤水分缺失的敏感度低于耐旱性高的桑种,因此产生的ABA较少,使其地上部分对逆境做出适应性调整的能力较低,导致保水力下降。而和田白桑的嫁接苗和扦插苗叶片的相对电导率近似,且都明显低于广东桑。说明水分胁迫时根系对地上部分细胞膜透性的影响并不明显,耐旱性强的桑种,其细胞膜的稳定性在水分胁迫时更高。以广东桑为砧木可能不利于桑种耐早性的发挥。但通过选择砧木,有助于提高桑种在不同气候和土壤条件下的抗逆性。