白鹃梅属植物抗旱性研究与评价_孙宜.pdf

2023 年 4 月第 2 期林业资源管理FOEST ESOUCES MANAGEMENTApril 2023No.2白鹃梅属植物抗旱性研究与评价孙宜1，2，3，刘浡洋1，2，3，石青松1，2，3，陈燕1，2，3，包峥焱1，2，3，王扬1，2，3(1.北京市植物园管理处，北京 100093;2.北京市植物园管理处 北京市花卉园艺工程技术研究中心，北京 100093;3.北京市植物园管理处 城乡生态环境北京实验室，北京 100093)摘要:以红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅 2 a 生播种苗为试验材料，在人工控水条件下，采用盆栽试验，设置 100%(对照，CK)、75%(轻度干旱，LD)、50%(中度干旱，MD)、25%(重度干旱，SD)和 0%(极度干旱，ED)等 5 个水分梯度进行干旱胁迫处理，测定 2 种白鹃梅在干旱胁迫下的形态指标、叶片 SPAD 值和叶绿素荧光动力学参数，利用相关性分析和主成分分析法对抗旱指标进行筛选与评价。结果表明:1)干旱胁迫导致 2 种白鹃梅的株高降低，叶片数量减少，叶片含水量降低，叶片 SPAD 值下降，初始荧光(Fo)增长，最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)降低，但 MD 时差异不显著。2)相关性分析表明，各抗旱指标间存在一定的相关性，形态指标与生理指标显著相关。3)主成分分析结果表明，7 个抗旱指标可分为 2 类，累计贡献率达96.17%。筛选出 Fo、Fm、Fv/Fm、叶片数量、SPAD 值等 5 个主要抗旱指标对 2 种白鹃梅的抗旱性进行综合评价，红柄白鹃梅在 SD 下可正常生长，齿叶白鹃梅在 MD 下可正常生长。关键词:红柄白鹃梅;齿叶白鹃梅;干旱胁迫;植株形态;叶绿素荧光中图分类号:Q945;S685.99文献标识码:A文章编号:1002 6622(2023)02 0079 09DOI:10 13466/j cnki lyzygl 2023 02 011收稿日期:2023 03 17;修回日期:2023 04 21基金项目:国家植物园(北园)项目“木本香薷和白鹃梅属资源收集及良种优选”(BZ202303)作者简介:孙宜(1972 )，女，北京人，正高级工程师，主要从事植物引种、繁殖与推广应用等方面的工作。Email:sunyi72163 com通讯作者:王扬(1971 )，男，北京人，高级工程师，主要从事植物栽培和生理研究等方面的工作。Email:791042102 qq comStudy and Evaluation on Drought esistance of Exochorda LindlSUN Yi1，2，3，LIU Boyang1，2，3，SHI Qingsong1，2，3，CHEN Yan1，2，3，BAO Zhengyan1，2，3，WANG Yang1，2，3(1 Beijing Botanical Garden Management Office，Beijing 100093，China;2 Beijing Botanical Garden Management Office/Beijing FloricultureEngineering Technology esearch Center，Beijing 100093，China;3 Beijing Botanical Garden Management Office，Beijing Laboratory of Urbanand ural Ecological Environment，Beijing 100093，China)Abstract:The 2-year-old seedlings of Exochorda racemosa and Exochorda serratifolia were used asexperimental materials Under the condition of artificial water control，pot experiments were conductedwith five water gradients of 100%(CK)，75%(Light drought，LD)，50%(Moderate drought，MD)，25%(Severe drought，SD)and 0%(Extreme drought，ED)for drought stress treatment The morphologicalindexes，SPAD value and chlorophyll fluorescence kinetic parameters of two species of Exochorda underdrought stress were measured The drought resistance indexes were screened and evaluated by correlation林业资源管理第 2 期analysis and principal component analysis The results showed that:1)With the intensification of droughtstress，the plant height，leaf number，leaf water content，SPAD value，Fmand Fv/Fmof two species ofExochorda decreased，while Foincreased，but the time difference of moderate drought treatment(MD)wasnot significant 2)Correlation analysis showed that there was a certain correlation between the droughtresistance indicators，and there was a significant correlation between morphological indicators andphysiological indicators 3)The results of principal component analysis showed that the seven droughtresistance indicators could be divided into two categories，with a cumulative contribution rate of 96 17%Fo，Fm，Fv/Fm，leaf water content and SPAD value were selected as five main drought resistance indicatorsto comprehensively evaluate the drought resistance of the two species of Exochorda Lindl Exochordaracemosa could grow normally under severe drought(SD)，and Exochorda serratifolia could grow normallyunder moderate drought(MD)Key words:Exochorda racemosa，Exochorda serratifolia，drought stress，plant morphology，chlorophyllfluorescence我国干旱缺水的土地面积占国土面积的52%1，尤其是北方地区，可利用水资源严重匮乏。干旱不仅影响当地经济发展，还会导致土地荒漠化，使得生态环境更加恶化2。造林、绿化是治理水土流失、改善生态环境的根本3，但绿化在改善环境的同时，也增加了对水分的需求，进一步加剧了水资源的亏缺，因此，筛选抗旱类型植物进行绿化是当下重要任务，亦是建设节约型园林的必要条件。乡土植物适应当地气候、抗逆性强，是非常优秀的造林和绿化用材。加强乡土植物开发利用是当前绿化行业的发展方向，选择抗旱性强的乡土植物用于人工造林、山体绿化及园林应用，对改善生态环境、降低养护成本具有重要意义。近年来，我国加强了乡土植物抗旱性的研究3 6，为植被建设、生态修复及节水园林推荐了一批优秀的植物材料。白鹃梅属(Exochorda Lindl.)隶属于蔷薇科(o-saceae)，产于亚洲中部到东部，共有 4 种，我国产 3种，分 别 为 白 鹃 梅Exochorda racemosa(Lindl.)ehd.、红柄白鹃梅(Exochorda giraldii Hesse)和齿叶白鹃梅(Exochorda serratifolia S.Moore)，生于山坡或灌木丛中。该属植物为落叶灌木，总状花序，花大，白色，观赏价值高。嫩叶、花蕾营养成分丰富，为优秀的木本蔬菜。该属植物药用价值极高，含有丰富的黄酮类化合物，具有抗病毒、抗氧化的作用7 8。白鹃梅属植物集观赏、食用和药用价值于一身，是非常优秀的野生植物资源，可用于荒山绿化、园林美化及经济创收等，开发前景广阔。但目前仅有白鹃梅在园林中得以初步应用9，红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅仍基本处于野生状态。现阶段对红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅的研究多集中于营养成分和药用价值的分析10 13，关于其水分生理方面的研究未见报道。本研究采用梯度干旱法对红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅在干旱胁迫下的株高、叶片数量、叶片含水量、叶片 SPAD 值及叶绿素荧光参数进行综合评价，以探讨这 2 种白鹃梅对土壤水分条件的适应能力，了解抗旱生理，以期丰富白鹃梅属植物生理生态方面的研究，亦为其野生资源的开发利用提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料采用红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅2 a生播种苗。播种苗统一栽植于 2 加仑花盆内，花盆尺寸为上口径 22 cm，下口径18 cm，高21.8 cm。栽培基质为黄土 草炭土 珍珠岩 松树皮 有机肥=3 3 1 1 1(体积比)。有机肥的养分含量为全氮 2.91%，全磷 2.98%，全 钾 2.41%，有 机 质 34.4%，氯1.02%。2021 年 6 月于室外统一养护，2 个月后进行干旱试验。1.2试验方法1.2.1梯度干旱试验2021 年 8 月，在国家植物园(北园)干旱棚内进08第 2 期孙宜等:白鹃梅属植物抗旱性研究与评价行梯度干旱胁迫试验。共设置 5 个灌溉梯度 对照(CK):100%浇水量;轻度干旱(LD):75%浇水量;中度干旱(MD):50%浇水量;重度干旱(SD):25%浇水量;极度干旱(ED):0%(不浇水)，5 个重复。对试验盆苗充分灌溉，沥水后称重，保持每盆饱和盆重一致。持续干旱，每日称量对照组的盆重，当对照组中有 3 盆达到灌溉节点盆重时，对所有试验盆苗按照灌溉梯度进行浇水。持续干旱到灌溉为一个周期，共持续 3 个周期，当第 3 周期达到灌溉节点时，试验结束，进行数据测量。1.2.2灌溉节点盆重的计算梯度干旱胁迫试验前 15 d，选择植株规格相近的齿叶白鹃梅 5 盆和 1 个仅装基质的盆(对照盆)进行实验。均置于水深 15 cm 的池中吸水15 h后取出，于干旱棚内静置 24 h，充分沥水后称重，即为饱和盆重，本实验的饱和盆重为 5 000 g。持续 10 d 控水，每天早上 8:30 称量盆重，两日盆重差值即为当日的水分蒸发量。对照盆每日的水分蒸发量可视为基质当日水分蒸发量，则含植株盆重与对照盆重的差值即可近似认定为植株日蒸腾量。计算每日植株的日蒸腾量，当其日蒸腾量突然降低时即为灌溉节点，此时含植株的盆重即为灌溉节点盆重，本实验中灌溉节点盆重约为3 200 g。1.2.3梯度浇水量的计算盆苗饱和盆重与灌溉节点盆重差值 1 800 g 即为 100%浇水量;75%，50%，25%的浇水量以 100%浇水量进行换算后分别为 1 350 g，900 g，450 g。即当试验盆苗达到灌溉节点需要灌溉时，对照组、75%浇水量组、50%浇水量组、25%浇水量组分别浇水1 800，1 350，900，450 ml。1.3指标测定试验需测量株高、叶片数量、叶片含水量、叶片SPAD 值、叶绿素荧光参数等数据。1)株高。试验开始与结束时，使用3 m 16 mm钢卷尺测量参试植株地上部高度，干枯部分不计入测量范围。2)叶片数量。试验开始与结束时，统计参试植株上叶片数量，包括干枯未落的叶片。3)叶片含水量。试验结束时，采集植株中部成熟叶片，每株 3 片，称量鲜重，于 105 烘箱中杀青20 min，80恒温烘干 24 h，称干重。叶片含水量=(鲜重 干重)/鲜重100%4)叶片 SPAD 值。SPAD 值又称绿色度，通过对叶片绿色度的测量来反映叶片叶绿素的相对含量，可作为植物单位面积的叶绿素含量14。试验结束时，每株选择中部位置 5 片成熟叶片，利用 SPAD 502 手持叶绿素仪进行测定，每个叶片避开主叶脉测量 3 次。5)叶绿素荧光参数的测定。试验结束时，每株选择中部位置的 3 片成熟叶片，使用 Handy PEA 便携式荧光仪，避开主叶脉进行 20 min 暗适应后测定。获取的主要参数为初始荧光(Fo)，最大荧光(Fm)，最大光化学效率(Fv/Fm)。1.4数据分析采用 Microsoft Excel 2010 进行数据管理及绘制图表;利用 SPSS 18.0 软件进行单因素方差分析、相关性分析、主成分分析，以 P 0.05 表示差异显著。数据为平均值 标准误。2结果与分析2.1梯度干旱胁迫对 2 种白鹃梅株高和叶片数量的影响2 种白鹃梅播种苗形态特性不同，红柄白鹃梅植株较高，叶小，叶片数量多。齿叶白鹃梅植株高度相对较低，叶片大，数量少。试验初始时，红柄白鹃梅株高为 53.16 cm，叶片数量为 171.00 片;齿叶白鹃梅株高为 43.25 cm，叶片仅 28.31 片。梯度干旱胁迫对 2 种白鹃梅株高的影响如图1 所示。随着浇水量的减少，2 种白鹃梅的株高呈下降趋势。红柄白鹃梅:0%处理下，株高仅为41.60 cm，显著低于其它处理(P 0.05);其它处理下，株高在 52.20 55.80 cm 之间，差异不显著。齿叶白鹃梅:0%处理下，地上部全部干枯，株高标记为 0;100%，75%，50%处理下的株高分别为 42.50，41.50，37.50 cm，与 25%(17.00 cm)处理无显著差异，但显著高于 0%处理(P 0.05);25%与 0%处理间差异不显著。试验结束时，2 种白鹃梅不同梯度干旱胁迫下的株高相较于初始株高变化不同。红柄白鹃梅:在 100%，75%，50%和18林业资源管理第 2 期25%处理下，植株高度较初始时均有增高，增长幅度分别为 0.37%，1.82%，1.53%和 1.95%;在0%处理下，枝条顶部变干，株高降低，降低幅度为22.39%。齿叶白鹃梅的株高在各处理下较初始均有降低，100%，75%，50%，25%和 0%处理下的株高分别下降了 8.11%，8.79%，2.60%，56.69%和 100%。注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 1梯度干旱胁迫下 2 种白鹃梅株高的变化Fig.1 Changes of plant height of 2 species of Exochorda undergradient drought stress由图 2 可知，2 种白鹃梅叶片数量随干旱胁迫的加深而逐渐减少。红柄白鹃梅在 100%，75%，50%，25%处 理 下，叶 片 数 量 分 别 为 185.80，183.40，168.60 和 146.40 片，差异不显著，均显著高于 0%(48.00 片)处理(P 0.05)。齿叶白鹃梅:在 0%处理下，叶片全部落掉，标记为 0;在 100%，75%，50%处理下，叶片数量分别为 22.60，18.60 和17.40 片，与 25%(13.67 片)处理差异不显著，但显著高于 0%处理(P 0.05);在 25%与 0%处理下，叶片数量无显著差异。试验结束时，2 种白鹃梅在不同灌溉处理下的叶片数量较初始时变化不同。红柄白鹃梅:在 100%，75%和 50%处理下，叶片数量较初始均有不同程度的增加，增长率分别为8.28%，0.66%和 0.36%;而 25%和 0%处理下，叶片数量则较初始时分别减少了 16.15%和 69.74%。齿叶白鹃梅在 100%，75%，50%，25%，0%处理下，叶片数量较初始时分别减少了 21.39%，37.16%，36.50%，50.83%和 100%。注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 2梯度干旱胁迫下 2 种白鹃梅叶片数量的变化Fig.2 Changes of leaf number of 2 species ofExochorda under gradient drought stress28第 2 期孙宜等:白鹃梅属植物抗旱性研究与评价2.2梯度干旱胁迫对2 种白鹃梅叶片含水量的影响2 种白鹃梅的叶片含水量随着干旱程度的加深呈下降趋势，但下降幅度不同(图 3)。红柄白鹃梅叶片含水量下降幅度缓慢，75%和 50%处理下，叶片含水量分别为 63.30%和 61.96%，与对照叶片含水量(62.87%)极相近;25%和 0%处理较对照分别减少 10.47%和 20.98%。梯度干旱胁迫下，齿叶白鹃梅叶片含水量的下降幅度远远大于红柄白鹃梅，75%，50%和 25%处理较对照分别下降 22.75%，17.67%和 53.14%;0%处理的叶片全部落掉无法测量。干旱胁迫对 2 种白鹃梅的叶片含水量具显著影响(P 0.05)。红柄白鹃梅:在 100%，75%，50%处理下，叶片含水量无显著差异，均显著高于 25%和 0%处理;25%处理显著高于 0%处理。齿叶白鹃梅:在 100%处理下，叶片含水量显著高于其它处理;在 75%与 50%处理间无显著差异，均显著高于25%处理。注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 3梯度干旱胁迫下 2 种白鹃梅叶片含水量的变化Fig.3 Changes of leaf water content of 2 species ofExochorda under gradient drought stress2.3梯度干旱胁迫对2 种白鹃梅叶片 SPAD 值的影响由图4 可知，2 种白鹃梅叶片 SPAD 值均随着干旱胁迫的加深而下降。不同干旱梯度下，红柄白鹃梅叶片 SPAD 值均较齿叶白鹃梅高，且下降趋势缓慢。红柄白鹃梅:在 100%，75%和 50%处理下，SPAD 值极为接近，分别为 57.63，57.48 和 58.68，这 3 个处理与 0%(54.08)处理无显著差异，但显著高于25%(49.83)处理(P 0.05);在0%与25%处理下，SPAD 值间差异不显著。齿叶白鹃梅:在 75%处理下，SPAD 值最高为 38.90，与 100%(37.94)和50%(34.95)处理间无显著差异;100%与 75%处理均显著高于 25%(24.75)处理(P 0.05);50%与25%处理间无显著差异;0%处理叶片掉光无法测量。注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 4梯度干旱胁迫下 2 种白鹃梅叶片 SPAD 值的变化Fig.4 Changes of leaf SPAD of 2 species ofExochorda under gradient drought stress2.4梯度干旱胁迫对 2 种白鹃梅叶绿素荧光参数的影响由于齿叶白鹃梅 0%处理下植株叶片全部干枯掉落无法测量，所以仅对其它 4 个处理的数据进行分析。由图 5 可知，随着干旱胁迫的加深，2 种白鹃梅的初始荧光(Fo)均呈上升趋势，上升幅度随干旱程度的加深而增大;而最大荧光(Fm)(图 6)和最大光化学效率(Fv/Fm)(图 7)则随干旱胁迫的加深而下降。梯度干旱胁迫下，红柄白鹃梅的 Fo，Fm和Fv/Fm整体变化较缓，仅在 0%处理下变化明显;齿叶白鹃梅，在 100%，75%，50%处理下变化幅度较小，在 25%处理下出现明显的改变。方差分析表明:1)梯度干旱胁迫对红柄白鹃梅的 Fm无显著影响(P 0.05)，对 Fo和 Fv/Fm影响显著(P 0.05);100%，75%，50%和 25%处理下，Fo分别为390.00，400.67，412.00 和 434.80，差异不显著，但显著低于 0%(510.67)处理。这 4 个处理下，Fv/Fm值在 0.825 0.848 之间，亦无显著差异，但显著高于38林业资源管理第 2 期注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 5干旱胁迫下 2 种白鹃梅初始荧光(Fo)的变化Fig.5 Changes of Foof 2 species of Exochordaunder gradient drought stress注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图 6干旱胁迫下 2 种白鹃梅最大荧光(Fm)的变化Fig.6 Changes of Fmof 2 species of Exochordaunder gradient drought stress注:不同英文小写字母表示处理间在 P 0.05 水平上存在显著差异。图7干旱胁迫下2 种白鹃梅最大光化学效率(Fv/Fm)的变化Fig.7 Changes of Fv/Fmof 2 species of Exochordaunder gradient drought stress0%(0.719)处理。2)干旱胁迫对齿叶白鹃梅的 Fo，Fm和 Fv/Fm均具显著影响(P 0.05);100%，75%，50%处理下的 Fo(396.00，420.33，438.40)，Fm(2 456.80，2 348.40，2 357.50)和 Fv/Fm(0.833，0.829，0.823)间无显著差异，但均与 25%处理差异显著(P 0.05)。2.52 种白鹃梅抗旱指标相关性与主成分分析对红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅在梯度干旱胁迫下株高、叶片数量、叶片含水量、叶片 SPAD 值、Fo、Fm、Fv/Fm进行相关性分析，结果如表 1 所示。不同单项指标间相关性显 著:株 高 与 叶 片 数 量、Fv/Fm显著正相关，与叶片含水量、叶片 SPAD 值、Fm极显著正相关，与 Fo极显著负相关;叶片数量与 SPAD 值显著正相关;叶片含水量与 SPAD 值显著正相关，与 Fm，Fv/Fm极显著正相关，与 Fo极显著负相关;Fo与 Fm，Fv/Fm极显著负相关;Fm与Fv/Fm极显著正相关。变量间的显著相关性表明各项指标反映的信息在一定程度上有重叠，需要利用主成分分析法达到降维的目的，避免造成信息的重叠5。运用主成分分析法对 7 个抗旱指标进行筛选，以特征根大于 1 为参考值。分析结果得出 2 个主成分的特征值大于 1，分别为 5.689 和 1.043(表 2)，方差累计贡献率达到 96.17%，符合主成分分析要求。第一主成分的方差贡献率为 81.27%，其中 Fo，Fm，Fv/Fm这 3 个指标的载荷系数绝对值较高，分别为0.952，0.949 和0.949，这3 个指标的载荷系数反映了原始信息的 57.30%。第一主成分基本反映了光合生理方面的信息。第二主成分的方差贡献率为14.90%，叶片数量和 SPAD 值指标的载荷系数值较高，分别为 0.954 和 0.879，这 2 个指标的载荷系数反映了原始信息的 47.80%。因此，选取第一主成分和第二主成分中的 Fo、Fm、Fv/Fm、叶片数量、SPAD 值等 5 个指标对 2 种白鹃梅的抗旱性进行综合评价。综合这 5 个指标的数据得出:红柄白鹃梅具有较强的抗旱能力，可忍耐重度干旱;而齿叶白鹃梅仅可忍耐中度干旱。48第 2 期孙宜等:白鹃梅属植物抗旱性研究与评价表 12 种白鹃梅各测定指标相关性分析Tab.1 Correlation analysis of each evaluation index of 2 species of Exochorda指标株高叶片数量叶片含水量SPADFoFmFv/Fm株高1.000叶片数量0.810*1.000叶片含水量0.885 0.5841.000SPAD 值0.927 0.853*0.781*1.000Fo0.865 0.4540.905 0.6931.000Fm0.855 0.4500.901 0.7030.996 1.000Fv/Fm0.829*0.3840.874 0.6610.994 0.995 1.000注:“*”表示相关性显著(P 0.0 5);“”表示相关性极显著(P 0.0 1)。表 22 种白鹃梅各测定指标主成分分析Tab.2 Principal Component Analysis of each evaluationindex of 2 species of Exochorda指标主成分 1载荷系数权重主成分 2载荷系数权重株高0.6830.1370.7200.188叶片数量0.1930.0390.9540.249叶片含水量0.8650.1740.4170.109SPAD 值0.3870.0780.8790.229Fo0.9520.1910.2880.075Fm0.9490.1910.3040.079Fv/Fm0.9490.1910.2700.070特征值5.6891.043方差贡献率/%81.2714.903讨论与结论3.1讨论干旱胁迫引起植物水分亏缺，致使植株不能正常生长15，表现为植株高度变小、叶面积和叶片数量减少16 19。本研究中，2 种白鹃梅受到干旱胁迫后出现枝条顶部干枯，叶片皱缩、掉落的现象。但 2种白鹃梅所能忍受的干旱胁迫程度不同，红柄白鹃梅在 100%，75%，50%处理下，植株高度和叶片数量均略有增加，表现出较强的抗旱性;而齿叶白鹃梅在不同处理下，株高和叶片数量均有所下降，说明该种植物对水分亏缺反映敏感，短期的持续干旱即可导致枝条顶部干枯及落叶。叶片是应答干旱胁迫最敏感的器官20，干旱胁迫下，表现出失水、卷曲、干枯等;叶片含水量变化的多少反映了植物抗旱性的强弱，降低越少，表明植物抗旱性越强21。本研究中，2 种白鹃梅叶片含水量均随着干旱程度的加深而减少，其中，红柄白鹃梅叶片含水量一直保持较高的水平，下降幅度明显低于齿叶白鹃梅，表现出较强的持水力和耐旱能力。大量研究14，22 24 表明，叶片 SPAD 值与叶绿素含量之间存在显著正相关，因此，可通过这种无损的方法了解叶片叶绿素的含量。叶绿素是植物光合作用的基础物质，与植物净光合速率显著正相关。干旱胁迫使得叶片 SPAD 值下降，光合作用效率降低，从而导致植株生长减缓。本研究中，中度干旱胁迫对 2 种白鹃梅叶片的 SPAD 值影响不大。少量的水分亏缺促进了叶绿素的合成，未对叶绿体造成伤害，使其仍能维持较高的水平25。但随着干旱程度的加剧，重度干旱(25%处理)时，SPAD 值显著下降，表明此时叶片的生理活性已受到影响26。但红柄白鹃梅在 0%处理下的 SPAD 值(54.08)出现反弹，分析原因，可能是由于此时叶片含水量急剧降低，从而导致叶绿素浓度短期内增加。叶绿素在植物体内吸收光能的 3 种消耗途径为光合电子传递、叶绿素荧光发射和热耗散，所以光合作用的一系列化学反应会引起植物荧光参数相应变化27 29，因此，利用叶绿素荧光特性能够有效探测植株的光合作用效率30。叶绿素荧光分析可在不伤害植株的前提下研究植物的光合生理特性，目前被广泛用于植物抗逆性研究31。通过测定和分析叶片荧光参数的变化，可以快速准确地对植物抗旱能力作出评价。初始荧光 Fo是判断 PS反应中心运转情况的重要指标，与叶绿素含量和 PS反应中心的活性密切相关32 33，PS反应中心受到破坏或失活会导致 Fo增大34。本研究中，随着干58林业资源管理第 2 期旱程度的加深，2 种白鹃梅的 Fo逐渐增大。红柄白鹃梅在 0%处理下、齿叶白鹃梅在 25%处理下，Fo显著增大，表明此时 PS反应中心受到破坏，光合活性受到抑制。Fv/Fm反映 PS活性中心最大光能转换效率，是评价植物是否受到光抑制的敏感指标，在植物生理变化和逆境胁迫研究中具有重要意义35，被视为干旱抑制发生的判断标准36。植物未受到胁迫时，Fv/Fm一般在 0.80 0.85 之间;受到逆境胁迫时低于 0.8037。本研究中，2 种白鹃梅的 Fv/Fm值随干旱程度的加深而降低，红柄白鹃梅在 0%处理下、齿叶白鹃梅在 25%处理下，Fv/Fm值显著下降，其值分别为 0.719 和 0.221，低于 0.80。这进一步说明了红柄白鹃梅在极度干旱胁迫时、齿叶白鹃梅在重度干旱胁迫时，PS反应中心受到破坏，光合作用原初反应过程受抑制34。应用主成分分析可以将植株形态和生理等多个单项指标转换成几个彼此独立的主成分，并根据贡献率的大小确定每个指标相对重要性38。本研究中，第一主成分主要反映了叶绿素荧光信息，其方差贡献率达到 81.27%，说明在白鹃梅属植物抗旱性研究中，叶绿素荧光参数为重要的测试指标。通过主成分分析法对重要指标进行筛选，采用隶属函数法对所选指标进行综合评价，已在植物抗旱性研究方面广泛应用4 5，38。本研究对测试的 7 项抗旱指标进行相关性分析后得出不同单项指标间相关性显著，因此，采用主成分分析法进行筛选后，利用 Fo、Fm、Fv/Fm、SPAD 值、叶片数量等 5 个主要指标对 2 种白鹃梅的抗旱性进行综合评价，其中 Fo，Fm，Fv/Fm为重要的抗旱性筛选指标。3.2结论红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅在应对干旱胁迫时表现出植株形态和生理变化等多种防御机制。1)中度干旱胁迫对 2 种白鹃梅的形态和生理指标均无显著影响，但是随着干旱程度的加深，2 种白鹃梅的各项指标出现显著变化。红柄白鹃梅在极度干旱(0%处理)胁迫下，齿叶白鹃梅在重度干旱(25%处理)胁迫下，植株高度、叶片数量、叶片含水量、叶片SPAD 值、Fm、Fv/Fm显著降低，Fo显著升高。2)对株高、叶片数量及叶绿素荧光参数等共 7 个指标的相关性进行分析，结果表明，2 种白鹃梅的株高、叶片含水量与 SPAD 值、Fm、Fv/Fm显著正相关，与 Fo显著负相关。3)经主成分分析得出，白鹃梅属植物抗旱性研究可用 Fo、Fm、Fv/Fm、SPAD 值、叶片数量这 5 个指标进行分析评价。综合这 5 个指标的数据得出:红柄白鹃梅在重度干旱下可正常生长，可在干旱地区进行推广应用;而齿叶白鹃梅在中度干旱下可正常生长，适于栽植于半干旱地区。参考文献:1 赵瑾，李文根，魏国仁，等 宝鸡市 5 种乡土树种抗旱性综合评价和研究 J 西北林学院学报，2019，34(6):74 81 2 薛亮，袁淑杰，王劲松 我国不同区域气象干旱成因研究进展与展望J 干旱气象，2023，41(1):1 13 3 安玉艳，梁宗锁，韩蕊莲 黄土高原 3 种乡土灌木的水分利用与抗旱适应性 J 林业科学，2011，47(10):8 15 4 蔡静如，钱瑭璜，雷江丽5 种乡土灌木对模拟干旱胁迫的生理响应 J 江西农业学报，2015，27(2):30 36 5 赵宏亮，程昊，谢沁宓，等 旱区 6 种灌木抗旱性评价及鉴定指标的筛选 J 西北林学院学报，2022，37(3):24 29 6 马子元，钱志豪，马红彬，等 宁夏荒漠草原乡土植物的抗旱性评价 J 中国草地学报，2022，44(4):67 75 7 朱玲玲，张广文，郑树秀，等 白鹃梅提取物的体外抗氧化活性及黄酮类化学成分的分离鉴定J 食品与发酵工业，2016，42(2):225 230 8 李古月，刘佳鑫，才谦 齿叶白鹃梅叶中黄酮类化合物对 葡萄糖苷酶的抑制活性研究J 天津中医药大学学报，2015，34(3):165 168 9 戢小梅，许林，陈法志，等 白鹃梅的生物学特性及园林应用形式J 北方园艺，2012(21):63 65 10 魏学智，刘少华，师学琴，等 红柄白鹃梅营养成分的分析J 西北植物学报，2005，25(8):1657 1660 11 王聪，刘玉强，才谦 齿叶白鹃梅叶对小鼠糖耐量的影响及降糖作 用 研 究J 中 国 实 验 方 剂 学 杂 志，2011，17(2):203 205 12 才谦，王灵芝，刘玉强，等 齿叶白鹃梅叶化学成分研究J 中草药，2012，43(4):673 675 13 彭华强，蔡金玲，梁文彬 红柄白鹃梅叶醇提物对糖尿病小鼠胰腺氧化应激的影响 J 中医药导报，2021，27(11):56 59 14 赵艳茹，余克强，李晓丽，等 基于高光谱成像的南瓜叶片叶绿素分布可视化研究J 光谱学与光谱分析，2014，34(5):1378 1382 15 odiyati A，Arisoesilaningsih E，Isagi 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