干旱胁迫下平邑甜茶对外源硅处理的生理响应特性

摘要

【目的】探究外源硅(Si)对干旱胁迫下苹果砧木生理特性的影响。【方法】采用盆栽控水方法,设置正常水分(对照)和干旱胁迫外加5种浓度硅处理(Na2Si O3·9H2O),即0(T1)、1.25 mmol·L^-1(T2)、2.5 mmol·L^-1(T3)、3.75 mmol·L^-1(T4)、5.0 mmol·L^-1(T5),测定各处理的叶绿素含量、光合特性、荧光参数及抗氧化酶活性,并利用主成分分析对其进行综合评价。【结果】平邑甜茶叶片的胞间CO2浓度(Ci)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量随干旱胁迫时间的延长逐渐增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、最大光能转化率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)以及叶绿素相对含量(SPAD)则呈下降趋势,而初始荧光(F0)和超氧化物歧化酶(SOD)活性随胁迫时间的延长分别呈先降后升和先升后降的趋势。相比对照,外源硅处理后叶片各指标的变化幅度均有减小,且存在明显的浓度效应。其中,T4(3.75 mmol·L^-1)处理下SPAD、Pn、Gs、Fv/Fm、ETR及SOD降幅最小,显著高于T1,MDA升幅最小,且显著低于T1及CK;Pro升幅最大,显著高于T1。12个指标相关性分析结果表明,Pn与SPAD、Gs、Tr、Fv/Fm、F0、Fm、ETR、Pro及SOD呈正相关,与Ci和MDA呈负相关。对此12个指标进行主成分分析,提取特征值>1的3个主成分,其特征值分别为8.366、2.370和1.060。第一、二、三主成分方差贡献率分别为69.719%、19.754%和8.834%,累计方差贡献率达到98.307%,符合分析要求。综合分析表明,干旱胁迫下不同浓度外源硅对平邑甜茶生理特性的影响排名依次为:T4>T3>T5>T2>T1。【结论】3.75 mmol·L^-1的硅酸钠能更好地改善平邑甜茶的光合能力、提高抗氧化酶活性、增加生物膜的稳定性,进而达到缓解干旱胁迫的目的。