蒙古栎不同种源间生理指标的比较

蒙古栎不同种源间生理指标的比较

蒙古橡树和贝类、贝类、黑龙江省、，这是东北次落叶落叶林的主要树种和主要材料。蒙古栎木材坚硬耐腐,纹理美观,是优质的经济用材;枝条发热量高,是很好的薪炭材;种子富含淀粉,树皮、壳斗含鞣质,可以提炼多种工业原料;叶子可饲蚕和饲养动物;屑材、锯末可养覃耳。硝酸还原酶、可溶性蛋白和叶绿素对植物生长发育和产量形成都有重要影响,但在蒙古栎方面的研究还未见报道。笔者从蒙古栎地理种源试验林取材,分析蒙古栎种源间的硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量间的关系及其与生长性状之间的变化规律,为蒙古栎的早期测定和良种选育提供新思路。1不同种源的诱导叶绿素活性检测从黑龙江省带岭林科所的种源试验林取材(表1)。通过选取标准木实测6年生树高。试验于2004年8月份采样。苇河、东方红、白石山、松花湖、盘石、集安、长白市、宽甸8个种源中,每种源选取20株样木,在树冠中部东、西、南、北方向剪取穗条,每次采集160个样品,测硝酸还原酶活性的材料需诱导。将穗条插入50mmol/L的KNO3溶液中,先暗诱导12h,再光诱导12h。待测的可溶性蛋白及叶绿素含量材料迅速放入冰箱中-70℃保存。供试材料来源见表1。2可溶性蛋白及氨基酸蛋白提取硝酸还原酶活性的测定采用活体法。硝酸还原酶活性可由植物体内产生的亚硝态氮的量表示。可溶性蛋白的提取及测定采用文献的方法,并稍作修改。叶绿素的提取测定按文献的方法进行。3结果分析3.1叶绿素含量对产量的影响从分析结果看(表2),集安种源叶绿素含量最高,为4.22mg·g-1;其次是松花湖、宽甸种源;盘石种源叶绿素含量最低,仅为2.97mg·g-1。而集安种源叶绿素a/b值最低,仅为2.45。叶绿素在光合作用过程中起到接受和转换能量的作用。不考虑其它因素的影响,叶绿素含量越多,植株的产量越高。对叶绿素(a+b)和叶绿素a/b进行多元相关分析,两个指标呈显著的负相关。这说明叶绿素(a+b)含量多的种源,其叶绿素b的含量较高,导致叶绿素a/b值的下降。叶绿素a/b值减小,主要是叶绿素a减少和叶绿素b增加双重影响所致。叶绿素a和叶绿素b具有不同的吸收光谱,叶绿素a在红光部分的吸收带偏向长光波方向,而叶绿素b在蓝紫光部分的吸收带较宽。因而可以通过提高叶绿素b的相对含量来提高捕光能力,增加植物对蓝紫光的利用,从而提高其光能利用率。但由于叶绿素a是真正的光化合反应的场所,叶绿素b的值始终不大于叶绿素a。因此,选择叶绿素a/b值较低的种源,有利于提高叶片光合活性,为森林营造打下良好基础。3.2催化剂还原酶活性由图1可知,8个不同种源硝酸还原酶活性存在显著差异,集安、松花湖、宽甸种源的硝酸还原酶活性分别为1.835、1.710、1.695μg·g-1·h-1;盘石种源的硝酸还原酶活性为0.890μg·g-1·h-1。从试验结果看,硝酸还原酶的活性与叶绿素含量呈正相关,在蒙古栎受到光诱导时,叶绿素含量高则产生的光合产物多。光合产物运输到细胞质参加糖酵解反应,生成NADH供硝酸还原酶利用,氮素代谢增强,所以集安种源生长旺盛,硝酸还原酶活性高。因此,硝酸还原酶活性可作为衡量蒙古栎生长状况的一个指标,并在筛选良种、选择优良种源、品系方面有着广阔的前景。3.3盘石种源对可溶性蛋白含量的影响集安、宽甸种源的可溶性蛋白含量较高(图2),分别为149.345、144.445μg·g-1;其次是松花湖、东方红种源,其可溶性蛋白含量分别为142.195、135.495μg·g-1;盘石种源的可溶性蛋白含量最低,仅132.285μg·g-1。不同种源的可溶性蛋白含量存在显著差异,出现这种差异,除了与其它各种代谢水平变化的相互联系外,还由于自然环境对叶片中可溶性蛋白质的含量有很大影响。植株所处的自然环境的变化会影响叶片中可溶性蛋白质的合成和供应,而可溶性蛋白质多为未与膜系统特异结合的酶,其含量越高,该部位的生理生化反应与代谢活动就越旺盛。3.4催化剂还原酶活性经相关分析,蒙古栎种源间生长性状、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量指标间存在着显著或极显著的正相关(表3)。即高、径生长好的种源,硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量高;硝酸还原酶活性大的种源,可溶性蛋白含量和叶绿素含量也高。硝酸还原酶活性的高低与蛋白质含量及叶绿素含量有着紧密的关系。由以上分析可知,蒙古栎的硝酸还原酶活性、叶绿素总量和可溶性蛋白含量之间及与树高和地径间呈极显著的正相关关系,因而,可以此作为早期优良种源选择的依据。4蒙古栎不同种源间的生长性状与种类间的相互作用叶绿素含量决定了植物吸收光的效率,叶绿素含量越高,光就越易为植物所利用,同时,较小的叶绿素a/b值可增加植物对蓝紫光的利用,从而提高其光能利用率。在试验中,集安种源具有较高的叶绿素含量和较小的a/b值,表明该种源具有较高的光合优势,为其以后植株高产打下基础。从分析结果看,不同蒙古栎种源的硝酸还原酶活性存在着显著差异。其中,集安种源较高,盘石种源硝酸还原酶活性较低。蒙古栎不同种源间可溶性蛋白含量存在着明显的差异,集安种源含量较高,盘石种源较低。这种显著性差异可能受内部的生理代谢变化及外界自然环境影响,但这仍需做进一步研究。经相关分析表明,蒙古栎种源间生长性状与硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量及叶绿素含量指标间存在着极显著的正相关,即:高、径生长好的种源,硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量高;硝酸还原酶活性大的种源,可溶性蛋白含量和叶绿素含量也高。硝酸还原酶在氮素同化中起关键作用,是植物生长发育和蛋白质合成的限制因子,即体内蛋白质合成旺盛,硝酸还原酶活性高。在硝酸还原酶等酶的作用下,NO-3生成各种氨基酸,而氨基酸是蛋白质合成的前身,所以,硝酸还原酶活性的提高使氮同化过程和蛋白质合成加快。叶绿素含量与植被的光合能力、发育阶段以及氮素状况有较密切的相关性,它们通常是氮素胁迫、光合作用能力和