Page 120 - 《广西植物》2023年第6期

１ １ ０ ６ 广 西 植 物 ４３ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ (Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ) ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｉｏｅｃｉｏｕｓ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ
ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｄｏｃｕｍｅｎｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｘｕａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｓｅｘｕａｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｓｔｒｅｓｓ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｐａｉｒｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
ｉｎ ｓｏｉｌꎬ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ａｎｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｍａｌｅ ａｎｄ ｆｅｍａｌｅ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｐｌａｎｔｓ ｕｎｄｅｒ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｅｘｕａｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ. Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｕｎｄｅｒ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓ
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(４ ０００ ｍｇｋｇ ) ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅｘｕａｌ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ (ｆｅｍａｌｅ × ｆｅｍａｌｅꎬ ｍａｌｅ × ｍａｌｅꎬ ｆｅｍａｌｅ × ｍａｌｅ) ｗｅｒｅ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＰＯＤ)ꎬ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ (ＳＯＤ)ꎬ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ
(ＭＤＡ)ꎬ ｔｏｔａｌ ｐｈｅｎｏｌｓ (ＴＰ)ꎬ ｆｒｅｅ ｐｒｏｌｉｎｅ (Ｐｒｏ)ꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ (ＳＳ)ꎬ ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ (ＧＢ) ａｎｄ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｉｎ ｍａｌｅ
ａｎｄ ｆｅｍａｌｅ ｌｅａｖｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｕｎｄｅｒ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｈｅ ＳＯＤ ｏｆ ｍａｌｅ ｐｌａｎｔｓ (Ｍ/ ＦＭ) ｗａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ
ｉｎ ａｌｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌꎬ
ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｌｅ ｐｌａｎｔｓ ｈａｄ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅ. ( ２) Ｍ/ ＦＭ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｍｏｒｅ ｆｒｅｅ ｐｒｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｓｈｏｗｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｏｓｍｏｔｉｃ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ａｂｉｌｉｔｙ ｕｎｄｅｒ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｍａｌｅ ｐｌａｎｔｓ
ｕｎｄｅｒ ｓｅｘｕａｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓ. (３) Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｍａｌｅ￣ｆｅｍａｌｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｌｅａｖｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ. Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ＳＯＤꎬ ＰＯＤꎬ ＭＤＡꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｂ (Ｃｈｌｂ)ꎬ ＳＳ ａｎｄ Ｐｒｏ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｓｅａ
ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｐｌａｎｔｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｓｏｉｌ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎꎬ Ｍｎ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｓｅａ ｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ( Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ )ꎬ ｓｅｘｕａｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎꎬ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ

由于不合理的矿山开采、冶金以及锰肥等各 等ꎬ２０１９)ꎻ 廖 阳 等 ( ２０１５) 研 究 了 油 茶 ( Ｃａｍｅｌｌｉａ
种富锰物质的过度使用ꎬ导致高浓度的锰严重污 ｏｌｅｉｆｅｒａ)幼苗对锰的生理响应和耐受性ꎬ发现油茶
染土壤ꎮ 因此ꎬ对锰污染土壤进行生态修复已成 会产 生 大 量 的 ＳＯＤ 和 过 氧 化 物 酶 ( ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅꎬ
为重要课题ꎮ 植物修复是利用具有重金属富集作 ＰＯＤ)等抗氧化酶以抵御植株体内的锰毒ꎮ 这说
用的植物将重金属从土壤转移到植物的根系或者 明锰胁迫下植物产生的抗氧化酶以及分泌的渗透
地上部分的植物体中ꎬ利用植物的根系吸收、钝化 调节物质将影响其对锰的耐受性ꎮ
有毒金属ꎬ降低重金属生物有效性ꎬ从而达到固定 最新统计表明ꎬ全世界的雌雄异株植物大约

或者 从 土 壤 中 去 除 重 金 属 的 目 的 ( 张 玉 秀 等ꎬ 有１５ ６００ 种ꎬ 隶 属 于 约 １７５ 科 ９８７ 属 ( Ｒｅｎｎｅｒꎬ
１９９９ꎻ罗玉虎ꎬ２０１９)ꎮ 在植物修复技术应用中ꎬ植 ２０１４)ꎬ其中有许多物种是重要的造林和生态防护
物对重金属污染的生理生态响应和富集特性的研 树种ꎮ 前人的研究已发现ꎬ环境胁迫条件下雌雄
究是筛选植物修复物种的基础和关键环节ꎮ 虽然 异株植物表现出明显的性别差异ꎮ 干旱胁迫下黄
锰是植物生长发育必需的微量元素ꎬ对植物的叶 柳(Ｓａｌｉｘ ｇｏｒｄｅｊｅｖｉｉ) 雌株的抗氧化能力较强ꎬ受到
绿素形成以及酶活性调节等方面具有重要作用 的氧化损伤和膜质过氧化水平较低( 马少薇等ꎬ
(李欣航等ꎬ２０２０)ꎮ 但是过量的锰会导致植物的 ２０１９)ꎮ Ｊｉａｎｇ 等(２０１３)研究发现在锌(Ｚｎ) 胁迫下
质膜结构改变ꎬ线粒体损伤ꎬ甚至细胞死亡ꎮ 目前 滇杨(Ｐｏｐｕｌｕｓ ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ)雄株比雌株具有更有效
关于锰胁迫下植物的生理生化响应已有一些研 的自我保护机制ꎮ 也有研究显示重金属胁迫下雌
究ꎮ 有研究发现马尾松(Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ) 可通过 株相比雄株具有更强的耐受性和富集能力ꎬ如白玉
改变气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光 草(Ｓｉｌｅｎｅ ｌａｔｉｆｏｌｉａ) 雌株组织中累积了更多的铜ꎬ雌
来维持光合作用ꎬ并通过提高过氧化氢酶、超氧化 株对镉的耐受性也较高(Ｖｉｌａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 沙棘
物歧化酶( ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬＳＯＤ) 等抗氧化酶 (Ｈｉｐｐｏｈｇａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ)是胡颓子科沙棘属落叶性灌
活性和可溶性糖、可溶性蛋白等非酶代谢物含量 木ꎬ具有耐旱、抗逆能力强、适应性广、抗风沙和水
来抵御锰胁迫( Ｂａｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎻ黄花草( Ｃｌｅｏｍｅ 土保持能力强等特点(裴斌等ꎬ２０１３)ꎮ 研究显示在
ｖｉｓｃｏｓａ)能通过提高脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性 ＮａＣｌ 胁迫下沙棘幼苗的生物量以及单株总叶面积
糖含量缓解较高浓度锰胁迫带来的毒害( 肖泽华 显著下降(秦景等ꎬ２００９)ꎬ但未有研究其雌雄植株