Page 111 - 《广西植物》2023年第12期
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１２ 期 刘冰等: 外源 ＮＯ 处理对四种桉树幼苗铝胁迫抗性的影响 ２ ２ ７ ７
处理显著加剧 ４ 种桉树的 Ｏ 产生速率和 ＭＤＡ 含 为铝胁迫下尾叶桉的 ＡＰＸ 活性提升幅度较大ꎬ抗
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量的累积ꎬ添加适量 ＳＮＰ(巨桉和尾叶桉 ＳＮＰ 添加 氧化能力提高ꎬ渗透调节物质含量提升幅度较大ꎬ
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量在 ５０ ~ １００ μｍｏｌＬ 之间ꎬ圆角桉在 １００ ~ ２００ 对细胞膜有更好的保护作用ꎬ膜脂过氧化程度较
￣１ ￣１ 低ꎮ 圆角桉虽然具有较高的抗氧化酶活性和渗透
μｍｏｌＬ 之间ꎬ尾巨桉在 ５０ ~ ２００ μｍｏｌＬ 之间)
能有效提高铝胁迫下桉树幼苗的 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ、 调节能力ꎬ但是 ＭＤＡ 含量也很高ꎬ这可能由于圆
ＡＰＸ 酶活性和可溶性蛋白、可溶性糖的含量ꎬ并降 角桉对铝胁迫的响应较敏感ꎬ抗性响应积极ꎬ然而
低 Ｏ 产生速率和 ＭＤＡ 含量ꎬ减轻质膜过氧化损 受限于自身的不足ꎬ膜脂过氧化程度较高ꎬ因此抗
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伤ꎬ表明铝胁迫下适当浓度的 ＳＮＰ 可以提高抗氧化 性较弱ꎮ 这 与 课 题 组 前 期 研 究 结 果 大 致 相 当
酶活性ꎬ增强植物体消除 ＲＯＳ 能力以提高植物耐铝 (Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 桉树种间耐铝性差异可能
性ꎬ这与侯文娟等(２０１９)的研究结果类似ꎮ 但施加 与它们的适应性进化历史有关ꎮ 尾叶桉原生长在
８００ μｍｏｌＬ ＳＮＰ 导致 ４ 种桉树叶片 Ｏ 产生速率 印尼东部岛屿(７°３０′—１０°０′ Ｓ) 的火山衍生土壤
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和可溶性蛋白含量提高ꎬ同时 ４ 种桉树可溶性糖含 上(Ｓｅｉｎ ＆ Ｍｉｔｌöｈｎｅｒꎬ ２０１１)ꎬ那里的土壤富含铝矾
量以及巨桉的 ＳＯＤ 等抗氧化酶活性降低ꎬ这可能是 土、铁 矾 土 和 铝 / 铁 腐 殖 质 复 合 体 ( Ｕｇｏｌｉｎｉ ＆
因为 ＮＯ 除了作为信号分子参与调控植物生理代谢 Ｄａｈｌｇｒｅｎꎬ ２００２ꎻ Ｙａｔｎｏ ＆ Ｚａｕｙａｈꎬ ２００８)ꎬ长 期 的
过程外ꎬ还可能是因为 ＮＯ 是一种活性氮ꎬ高浓度的 富铝环境导致尾叶桉进化出较强的抗铝性( Ｓｔｅａｎｅ
ＳＮＰ 施加后活性氮在植物体内过量积累导致硝化 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 巨桉原产于澳大利亚东部(１７°—
胁迫ꎬ铝胁迫和硝化胁迫的双重胁迫ꎬ这严重破坏 ３２° Ｓ)(Ｂｕｒｇｅｓｓꎬ １９８８)ꎮ 圆角桉的自然分布范围
抗氧化系统ꎬ抑制抗氧化酶活性ꎮ 由此可见ꎬＮＯ 这 最广ꎬ从巴布亚新几内亚到南澳大利亚(６°—３８°
种重要的气体信号分子具有双重性ꎬ适当外施 ＮＯ Ｓ) ( Ｇｏｎｚáｌｅｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎬ巨大的纬度差异引起
能缓解铝胁迫下桉树幼苗的生理损伤ꎬ而高浓度则 人为和环境因素直接或间接影响土壤环境( 如 ｐＨ
产生抑 制 作 用ꎬ 该 研 究 结 果 与 西 瓜 ( 肖 家 昶 等ꎬ 值)ꎬ可能导致圆角桉较强的抗逆可塑性ꎬ本次试
２０２１)、尾巨桉 ＤＨ３２２９ (侯文娟等ꎬ２０１９) 以及红锥 验发现圆角桉的抗铝能力最弱ꎬ但是在前期试验
(李琳等ꎬ２０２０)等的研究结果一致ꎮ 为验证硝化胁 中发现圆角桉的耐铝性位于尾叶桉和巨桉之间
迫的影响程度ꎬ后续我们将测定并分析硝化胁迫特 (Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎬ这可能是由于不同批次苗木
有的生理指标[谷胱甘肽还原酶(ＧＳＮＯＲ) 活性、过 的个体差异ꎮ 总的来说ꎬ巨桉、尾叶桉和圆角桉这
氧亚硝基阴离子(ＯＮＯＯ )和一氧化氮(ＮＯ)在植物 ３ 种桉树之间的耐铝性差异可能归因于它们不同
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组织中的分布]ꎬ完善试验结论ꎮ 的栖息地ꎬ而尾巨桉作为尾叶桉和巨桉的杂交种ꎬ
３.２ 表征桉树耐铝性强弱的主要指标 其抗铝性介于尾叶桉和巨桉之间ꎮ 尾巨桉具有与
在单一铝胁迫下ꎬＰＣ１ 主要表征抗氧化能力 其母本物种( 尾叶桉) 相似的特性ꎬ表明抗铝胁迫
和膜脂过氧化程度ꎬＰＣ２ 主要表征渗透调节物质 的能力是可遗传的ꎬ由少数基因调控ꎬ并在很大程
含量ꎮ 在铝胁迫下添加 ＮＯꎬＰＣ１ 主要表征抗氧化 度上由杂交物种遗传ꎮ 在许多植物中发现了耐铝
能力ꎬＰＣ２ 主要表征膜脂过氧化程度ꎬＰＣ３ 主要表 的遗传控制机理ꎬ一些作物的耐铝品种已被选育
征活性氧积累程度ꎮ 综上可知ꎬＳＯＤ、ＭＤＡ、ＣＡＴ、 (Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｃｏｅｌｈｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ｓａｒａ ｅｔ
Ｏ 、可溶性蛋白和可溶性糖这些指标可作为评判 ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｍｉｆｔａｈｕｄｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 许多国家都
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桉树耐铝性强弱的关键指标ꎮ 桉树在受到铝胁迫 开展了桉树杂交改良品种选育和种植的相关研
时ꎬ大量的活性氧( 包括 Ｏ 和 Ｈ Ｏ 等) 在体内累 究ꎬ选育出了一批高产、高抗、高适应性的改良品
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积ꎬ主要通过提高抗氧化酶活性来清除活性氧ꎬ此 种(Ｚｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 这表明桉树耐铝基因型的
外还可以生物合成可溶性化合物( 包括可溶性糖 选育是可行的和有前景的ꎮ 值得注意的是ꎬ虽然
和可溶性蛋白等)ꎬ以调节细胞渗透情况ꎬ保持膜 本研究发现杂交品种具有与母本品种相似的强耐
的完整性和功能(Ｂｅｎｚａｒｔｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 铝能力ꎬ但是父本品种的耐铝能力较低ꎮ 因此ꎬ需
３.３ 种间耐铝性差异及 ＮＯ 对铝胁迫的影响效益 要进行反交试验来进一步验证桉树的耐铝能力的
在单一铝胁迫下ꎬ尾叶桉的抗铝性最强ꎬ其次 遗传特性ꎮ
是尾巨桉和巨桉ꎬ圆角桉的抗铝性最弱ꎬ主要是因 本研究结果表明外源 ＮＯ 可以通过激活桉树体
