蒙古櫟不同種源間生理指標的比較

蒙古櫟不同種源間生理指標的比較

蒙古橡樹和貝類、貝類、黑龍江省、，這是東北次落葉落葉林的主要樹種和主要材料。蒙古櫟木材堅硬耐腐,紋理美觀,是優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟用材;枝條發(fā)熱量高,是很好的薪炭材;種子富含淀粉,樹皮、殼斗含鞣質(zhì),可以提煉多種工業(yè)原料;葉子可飼蠶和飼養(yǎng)動物;屑材、鋸末可養(yǎng)覃耳。硝酸還原酶、可溶性蛋白和葉綠素對植物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成都有重要影響,但在蒙古櫟方面的研究還未見報道。筆者從蒙古櫟地理種源試驗林取材,分析蒙古櫟種源間的硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量和葉綠素含量間的關(guān)系及其與生長性狀之間的變化規(guī)律,為蒙古櫟的早期測定和良種選育提供新思路。1不同種源的誘導(dǎo)葉綠素活性檢測從黑龍江省帶嶺林科所的種源試驗林取材(表1)。通過選取標準木實測6年生樹高。試驗于2004年8月份采樣。葦河、東方紅、白石山、松花湖、盤石、集安、長白市、寬甸8個種源中,每種源選取20株樣木,在樹冠中部東、西、南、北方向剪取穗條,每次采集160個樣品,測硝酸還原酶活性的材料需誘導(dǎo)。將穗條插入50mmol/L的KNO3溶液中,先暗誘導(dǎo)12h,再光誘導(dǎo)12h。待測的可溶性蛋白及葉綠素含量材料迅速放入冰箱中-70℃保存。供試材料來源見表1。2可溶性蛋白及氨基酸蛋白提取硝酸還原酶活性的測定采用活體法。硝酸還原酶活性可由植物體內(nèi)產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮的量表示。可溶性蛋白的提取及測定采用文獻的方法,并稍作修改。葉綠素的提取測定按文獻的方法進行。3結(jié)果分析3.1葉綠素含量對產(chǎn)量的影響從分析結(jié)果看(表2),集安種源葉綠素含量最高,為4.22mg·g-1;其次是松花湖、寬甸種源;盤石種源葉綠素含量最低,僅為2.97mg·g-1。而集安種源葉綠素a/b值最低,僅為2.45。葉綠素在光合作用過程中起到接受和轉(zhuǎn)換能量的作用。不考慮其它因素的影響,葉綠素含量越多,植株的產(chǎn)量越高。對葉綠素(a+b)和葉綠素a/b進行多元相關(guān)分析,兩個指標呈顯著的負相關(guān)。這說明葉綠素(a+b)含量多的種源,其葉綠素b的含量較高,導(dǎo)致葉綠素a/b值的下降。葉綠素a/b值減小,主要是葉綠素a減少和葉綠素b增加雙重影響所致。葉綠素a和葉綠素b具有不同的吸收光譜,葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長光波方向,而葉綠素b在藍紫光部分的吸收帶較寬。因而可以通過提高葉綠素b的相對含量來提高捕光能力,增加植物對藍紫光的利用,從而提高其光能利用率。但由于葉綠素a是真正的光化合反應(yīng)的場所,葉綠素b的值始終不大于葉綠素a。因此,選擇葉綠素a/b值較低的種源,有利于提高葉片光合活性,為森林營造打下良好基礎(chǔ)。3.2催化劑還原酶活性由圖1可知,8個不同種源硝酸還原酶活性存在顯著差異,集安、松花湖、寬甸種源的硝酸還原酶活性分別為1.835、1.710、1.695μg·g-1·h-1;盤石種源的硝酸還原酶活性為0.890μg·g-1·h-1。從試驗結(jié)果看,硝酸還原酶的活性與葉綠素含量呈正相關(guān),在蒙古櫟受到光誘導(dǎo)時,葉綠素含量高則產(chǎn)生的光合產(chǎn)物多。光合產(chǎn)物運輸?shù)郊毎|(zhì)參加糖酵解反應(yīng),生成NADH供硝酸還原酶利用,氮素代謝增強,所以集安種源生長旺盛,硝酸還原酶活性高。因此,硝酸還原酶活性可作為衡量蒙古櫟生長狀況的一個指標,并在篩選良種、選擇優(yōu)良種源、品系方面有著廣闊的前景。3.3盤石種源對可溶性蛋白含量的影響集安、寬甸種源的可溶性蛋白含量較高(圖2),分別為149.345、144.445μg·g-1;其次是松花湖、東方紅種源,其可溶性蛋白含量分別為142.195、135.495μg·g-1;盤石種源的可溶性蛋白含量最低,僅132.285μg·g-1。不同種源的可溶性蛋白含量存在顯著差異,出現(xiàn)這種差異,除了與其它各種代謝水平變化的相互聯(lián)系外,還由于自然環(huán)境對葉片中可溶性蛋白質(zhì)的含量有很大影響。植株所處的自然環(huán)境的變化會影響葉片中可溶性蛋白質(zhì)的合成和供應(yīng),而可溶性蛋白質(zhì)多為未與膜系統(tǒng)特異結(jié)合的酶,其含量越高,該部位的生理生化反應(yīng)與代謝活動就越旺盛。3.4催化劑還原酶活性經(jīng)相關(guān)分析,蒙古櫟種源間生長性狀、硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量和葉綠素含量指標間存在著顯著或極顯著的正相關(guān)(表3)。即高、徑生長好的種源,硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量和葉綠素含量高;硝酸還原酶活性大的種源,可溶性蛋白含量和葉綠素含量也高。硝酸還原酶活性的高低與蛋白質(zhì)含量及葉綠素含量有著緊密的關(guān)系。由以上分析可知,蒙古櫟的硝酸還原酶活性、葉綠素總量和可溶性蛋白含量之間及與樹高和地徑間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,因而,可以此作為早期優(yōu)良種源選擇的依據(jù)。4蒙古櫟不同種源間的生長性狀與種類間的相互作用葉綠素含量決定了植物吸收光的效率,葉綠素含量越高,光就越易為植物所利用,同時,較小的葉綠素a/b值可增加植物對藍紫光的利用,從而提高其光能利用率。在試驗中,集安種源具有較高的葉綠素含量和較小的a/b值,表明該種源具有較高的光合優(yōu)勢,為其以后植株高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。從分析結(jié)果看,不同蒙古櫟種源的硝酸還原酶活性存在著顯著差異。其中,集安種源較高,盤石種源硝酸還原酶活性較低。蒙古櫟不同種源間可溶性蛋白含量存在著明顯的差異,集安種源含量較高,盤石種源較低。這種顯著性差異可能受內(nèi)部的生理代謝變化及外界自然環(huán)境影響,但這仍需做進一步研究。經(jīng)相關(guān)分析表明,蒙古櫟種源間生長性狀與硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量及葉綠素含量指標間存在著極顯著的正相關(guān),即:高、徑生長好的種源,硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量和葉綠素含量高;硝酸還原酶活性大的種源,可溶性蛋白含量和葉綠素含量也高。硝酸還原酶在氮素同化中起關(guān)鍵作用,是植物生長發(fā)育和蛋白質(zhì)合成的限制因子,即體內(nèi)蛋白質(zhì)合成旺盛,硝酸還原酶活性高。在硝酸還原酶等酶的作用下,NO-3生成各種氨基酸,而氨基酸是蛋白質(zhì)合成的前身,所以,硝酸還原酶活性的提高使氮同化過程和蛋白質(zhì)合成加快。葉綠素含量與植被的光合能力、發(fā)育階段以及氮素狀況有較密切的相關(guān)性,它們通常是氮素脅迫、光合作用能力和