多枝柽柳抗逆生理特性对沙堆发育阶段的响应

　　 摘要:

本文以古尔班通古特沙漠西南缘地区不同发育阶段沙堆上生长的多枝柽柳（Tamarix ramosissima）为研究对象，运用空间序列代替时间序列的方法，研究了各发育阶段沙堆上多枝柽柳叶片抗氧化酶及渗透调节物质的变化，为干旱荒漠区原生植物生存机制的研究提供理论基础。结果表明：（1）从雏形阶段到衰退阶段沙堆，土壤含水量呈降低趋势，且衰退阶段沙堆上多枝柽柳叶片过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（PRO）及脱落酸（ABA）含量明显高于其它各发育阶段沙堆，表明在衰退阶段沙堆上其所受逆境胁迫较为严重，细胞膜过氧化损伤呈加剧趋势。增长阶段与稳定阶段沙堆上多枝柽柳叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性明显高于其它各发育阶段沙堆，表明该两个发育阶段沙堆上多枝柽柳具有较强的抗氧化能力；（2）与春季相比，夏、秋季沙堆上多枝柽柳叶片过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性显著降低，渗透调节物质含量显著升高，而ABA含量在夏季明显降低，表明在干旱高温环境下多枝柽柳可优先通过渗透调节维持细胞水分平衡，并减少了对ABA介导的气孔关闭的依赖。（3）模型分析表明，在雏形阶段和增长阶段沙堆上，叶温、光合有效辐射和潜在蒸发量提高了多枝柽柳抗氧化酶系统活性和渗透调节物质的积累，叶温升高不仅增强了叶片抗氧化酶活性，而且提高了膜脂过氧化对细胞损伤的风险；而光合有效辐射的增强会促进内源脱落酸的积累。在稳定阶段和衰退阶段沙堆上，土壤含水量和叶温是调控多枝柽柳抗氧化酶活性及氧化损伤指标的关键环境因子，土壤含水量的降低显著提高了抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，表明在干旱胁迫下多枝柽柳可通过增强抗氧化酶活性（以清除活性氧）及积累渗透调节物质来维持细胞的稳态。综合分析表明，随着灌丛沙堆的发育，多枝柽柳可通过提高叶片抗氧化酶活性、增强渗透调节能力及调控内源激素响应和适应极端干旱的环境。