1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地为门源县仙米林场场部苗圃，位于 102°12′E、37°26′N，属青海省东部农业区，系祁连山地的前缘地段，海拔 2757 m，高原大陆性气候显著，属半干旱、半湿润性气候，无明显四季之别，干湿季节明显，雨热同季，无绝对无霜期，耕作层 30 cm。占地面积 10.2 hm²，育苗面积 8.76 hm²，占 85.75%。苗圃土壤系河漫滩淤积土形成的栗钙土，土质较好，土壤肥力好，通透性较高，保水保肥能力强，适合培育青海云杉等苗木。
1.2 试验材料
供试材料为 2 年生实生苗海棠砧木 —— 西府海棠(Malus micromalus)和山定子海棠(Malus baccata)，种苗来源于江苏南京。
1.3 试验设计
于 2020 年 3 月下旬将西府海棠和山定子海棠幼苗栽植于普通花盆中，盆中用基质土和园土按 1∶1 比例混合，并撒施多菌灵拌匀后装盆，每盆装约 10 kg 土壤。基质土由 80% 细碎泥炭、20% 蛭石和少量珍珠岩组成，混合杀菌杀虫农药并拌匀。
试验设 80%(T1)、70%(T2)、60%(T3)、50%(T4)、40%(T5)、30%(T6)、20%(T7)7 个水分供应梯度处理，其中 80% 的含水量为对照(CK)处理，每个处理 1 盆，重复 3 次，共计 21 盆。在处理过程中，每周测量 1 次花盆中土壤含水量，保持每个处理的土壤含水量恒定，待自然失水低于 60% 时进入干旱胁迫状态，持续不浇水至胁迫水平，继续保持胁迫 7 d 后取样测定。
1.4 指标测定
生长指标：苗高、叶长和叶宽(卷尺)、地径(游标卡尺)。采样时间为每日 9:00，从植物顶端第 3 片以下的中部采集叶片，各处理取 3 个重复，随机采取，在室内将叶片处理干净，待测。
生理生化指标：采用分光光度法测定植物叶片中丙二醛(MDA)含量;采用蒽酮 - 硫酸法测定可溶性糖含量;采用乙醇浸提法测定叶绿素含量。
1.5 试验数据处理
试验数据统计分析采用 DPS、SPSS16.0 软件进行。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对海棠砧木幼苗生长的影响
由表 1 可知，2 种海棠表型指标生长量随着土壤含水量的减少，其叶长和叶宽逐渐变小，植物株高出现矮小的状态。尤其在土壤含水量为 20% 时，山定子海棠叶片萎蔫程度严重，叶片缩卷枯萎，株高生长量受阻，只有 22.56 cm，而地径生长量未发生明显变化。6 个干旱处理下叶片和株高生长量存在显著性差异，地径在不同处理下不存在差异;西府海棠在土壤含水量 20% 时，其叶片生长情况也发生影响，叶片出现萎缩现象，且与 6 个胁迫处理间存在显著性差异，株高与前 5 个处理间有差异但不显著。山定子海棠在土壤含水量为 20%(T7)时，其叶片发生严重萎蔫、干枯，株高与前 5 个处理间存在显著差异。
名称处理叶长(mm)叶宽(mm)株高(cm)地径(mm)
山定子海棠T133.22±1.47a14.43±2.54a54.02±3.07a12.34±0.83a
T231.45±2.88a15.22±1.95a49.32±1.33a16.43±0.44a
T329.09±1.06a14.76±2.83a51.18±3.69a11.76±2.07a
T430.56±1.29a15.54±1.22a39.23±1.44a14.76±1.87a
T531.78±2.12a16.23±3.31a41.54±2.57a15.65±1.76a
T623.95±1.67b12.37±1.16b40.33±4.23a13.55±2.41a
T7--22.56±1.45b15.32±1.78a
西府海棠T135.12±4.32a16.32±1.58a75.44±5.79a14.25±0.22ab
T237.34±2.45a14.75±2.43a62.54±3.42a16.71±1.43a
T332.67±2.54a17.65±4.65a49.22±6.52a14.54±1.27ab
T435.45±3.21a17.45±1.34a59.34±1.97a19.44±2.65a
T528.17±2.49a16.56±1.55a43.76±2.89ab17.98±3.04a
T617.54±1.77b12.34±2.56b44.54±2.78ab18.56±1.71a
T77.34±0.51c3.67±0.127c27.21±0.89ab19.78±2.66a
注：“-” 表示叶片缩卷，未量叶长和叶宽。表中同列数据后小写字母者表示差异显著(p<0.05)。
2.2 干旱胁迫对海棠砧木生理指标的影响
2.2.1 干旱胁迫对海棠砧木叶片类胡萝卜素含量的影响
随着干旱胁迫程度加重，2 种海棠叶片内的类胡萝卜素含量均呈上升趋势，在土壤含水量为 50%~80%(T1~T4)时，山定子和西府海棠的类胡萝卜素含量变化较为平稳，到土壤含水量为 40%(T5)时，2 种海棠类胡萝卜素含量急速上升，山定子海棠类胡萝卜素含量在土壤含水量为 30%(T6)时达到最高，含量为 2.13 mg/g，西府海棠类胡萝卜素含量在土壤含水量 20%(T7)时达到最大值，为 2.41 mg/g。
2.2.2 干旱胁迫对海棠砧木叶片叶绿素含量的影响
山定子海棠砧木叶片中的叶绿素含量随着干旱程度递增而呈现先上升而后逐渐减少的趋势。在土壤含水量为 60%~80%(T1~T3)时，山定子海棠的叶绿素含量逐渐升高，到土壤含水量 50%(T4)时，叶绿素含量达到最高值，为 1.58 mg/g，而后含量急速下降，到土壤含水量为 20%(T7)时，叶绿素含量达到最低值，为 0.74 mg/g;西府海棠砧木叶片中的叶绿素含量随着干旱程度递增而呈现逐渐减少的趋势，西府海棠类胡萝卜素含量在土壤含水量为 20%(T7)时达到最低值，为 0.43 mg/g。
2.2.3 干旱胁迫对海棠砧木叶片叶绿素 a 含量的影响
随着土壤含水量不断减少，2 种海棠叶片内的叶绿素 a 含量都出现逐渐减少的情况，在土壤含水量为 70%(T2)时，2 种海棠的叶绿素 a 含量急速下降，到土壤含水量为 40%(T5)时，山定子海棠含量减少，变化较为平稳，在土壤含水量为 20%(T7)时，2 种海棠叶绿素 a 含量达到最低，分别为 3.12 mg/g 和 2.08 mg/g。
2.2.4 干旱胁迫对海棠砧木叶片叶绿素 b 含量的影响
随着干旱胁迫程度加重，2 种海棠叶片内的叶绿素 b 含量总体均呈下降的态势，在土壤含水量为 60%(T4)时，2 种海棠的叶绿素 b 含量变化较为平稳。在土壤含水量为 20%(T7)时，山定子海棠植物叶片的叶绿素 b 含量为 1.84 mg/g;在土壤含水量为 30%(T6)时，西府海棠植物叶片的叶绿素 b 含量为 2.51 mg/g，而在土壤含水量为 20%(T7)时又有所回升。
2.2.5 干旱胁迫对海棠砧木叶片可溶性糖含量的影响
随着土壤含水量的减少，2 种海棠叶片中可溶性糖含量均呈现逐渐升高而到土壤含水量 20%(T7)时下降的趋势。山定子和西府海棠在土壤含水量为 30%(T6)时，可溶性糖含量达到最高值，分别为 1.21% 和 1.32%;到土壤含水量为 20%(T7)时，可溶性糖含量急速减少。
2.2.6 干旱胁迫对海棠砧木叶片丙二醛含量的影响
随着干旱程度加重，2 种海棠砧木叶片中的丙二醛含量均呈逐渐升高到土壤含水量为 20%(T7)时下降的趋势。山定子和西府海棠的在土壤含水量为 30%(T6)时丙二醛含量达到最高值，分别为 5.96 umol/g 和 4.98 umol/g。
3 结论与讨论
当外界环境出现骤变(干旱、盐害、高温、低温)时，植物为了能在外界不良环境条件下继续生存，便会做出应激性的表现，进行向性运动和感性运动，植物外观形态会出现直接反应，调节植物自身生物代谢(内源性)抵御外界不良环境。因此，植物在受到外界环境威胁时的表型形态可以直观反映出受到伤害的程度。最先发生变化的是植物外在表型性状，包括植物株高、叶形或是植物形状、表型性状和生长量。在本研究中发现，随着土壤含水量逐渐减少，对山定子海棠和西府海棠生长抑制作用越明显，表现出叶片缩卷枯萎、株高生长量受阻的现象，尤其在土壤含水量为 20% 时(T7 处理)2 种海棠植株矮小。
干旱胁迫会抑制植物体内叶绿素的有效合成，并加快其分解速度，导致叶绿素含量迅速下降。本研究对 2 种海棠砧木进行干旱胁迫处理，结果发现山定子海棠和西府海棠叶片中的叶绿素 a 和叶绿素 b 含量随着干旱胁迫处理梯度增大，其含量呈现逐渐下降的变化情况。
可溶性糖是植物组织中重要的渗透调节物质，其含量的上升会增加植株渗透压，减轻水分散失，提高植物抗旱性。本试验结果发现，随着干旱胁迫程度的增加，2 种海棠叶片可溶性糖含量呈现逐渐上升而后下降的趋势。本试验中在土壤含水量为 20%(T7 处理)时，2 种海棠可溶性糖含量急速下降，这可能与干旱胁迫程度过重，叶片失绿、枯萎有关，有待在后续试验中进一步验证。
植物在逆境下会发生膜质过氧化作用，当丙二醛含量越高，表明植物细胞膜受到伤害的程度就越重。本研究结果发现，随着干旱胁迫程度的加重，2 种海棠丙二醛含量逐渐上升。
综上所述，在干旱胁迫下，山定子海棠和西府海棠砧木在植物表型和生理指标均表现出有较强的抗旱特性。嫁接时砧木应选择适应性好、抗性强、生长健壮且根系发达的品种，通过对 2 种海棠砧木的抗性分析，其具备抗性适应力强的特性，可作为门源县比较理想砧木资源。
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