外源褪黑素对干旱胁迫下樟子松的缓解效应

摘要

通过深入探索褪黑素提高樟子松抗旱性作用的机制,为褪黑素应用于林业生产提供理论依据.以辽西地区主要造林树种樟子松为试材,首先采用叶面喷施不同浓度褪黑素进行预试验,筛选出50mL 100μmol·L-1的喷洒量对苗木进行处理.干旱胁迫后,对苗木生长指标和生理指标进行测定.结果表明:针叶喷施50mL 100μmol·L-1的褪黑素均能促进干旱胁迫下樟子松苗木的生长,干旱胁迫下,施用褪黑素处理的苗高比不加褪黑素处理提高5.5％,基本达到正常水分条件下的水平.干旱胁迫下,施加外源褪黑素,可以有效促进苗木的径向生长,来达到缓解这种胁迫压力的目的,进而促进苗木生长和干物质的积累,提高其抗胁迫能力.光合色素含量测定表明,干旱胁迫下,通过叶面喷施褪黑素的方法,可以有效提高樟子松苗木的光合色素含量,其中叶绿素b含量与干旱胁迫下不施加褪黑素处理组达到显著差异水平(p<0.05),高于其含量22.3％.抗氧化酶系测定结果表明,正常水分条件下,褪黑素可以提高樟子松苗木根、茎、叶的POD活性;CAT和PPO活性的变化与干旱胁迫的诱导密切相关,正常水分条件下,无论是否施加外源褪黑素,均不能使CAT和PPO活性有大幅升高.PPO和CAT活性在干旱胁迫下可以大幅度升高,而且这种升高可以被褪黑素所增强;褪黑素的施加可以从一定程度上增强苗木APX、T-SOD和Cu/Zn-SOD的能力,这种"增强效应"在苗木不同部位表现不同,T-SOD和Cu/Zn-SOD在叶部表现尤为突出,而APX则表现在根和茎部.MDA和可溶性蛋白研究结果显示,外源褪黑素可以有效降低干旱胁迫下樟子松苗木MDA含量,缓解干旱对苗木细胞造成的损害;但对苗木可溶性蛋白含量影响不显著.综上,外源褪黑素可以有效缓解干旱胁迫对樟子松苗木造成伤害,增强其抗逆性.