欧李(Cerasus humilis)是蔷薇科(Rosaceae)樱桃属(Cerasus)的一种矮小灌木，为我国特有果树，由于其分布广泛、抗寒、抗旱、耐瘠薄，栽培技术简单，已被国家列为干旱、半干旱地区防风固沙、水土保持、城市绿化和生态建设的优良灌木树种；同时，它含有丰富的蛋白质、矿质元素、维生素和氨基酸，是儿童和老人的高级保健水果；其果仁、树根皆可药用，具有广阔的开发利用前景。目前，有关欧李的资源分布、繁殖和栽培技术、开发利用研究较多(张毅等，2003；王有信等，2005；2007；奥小平，2006；姚岘武等，2007；庄丽娟，2005；马建军等，2008；李志国等，2005)。但欧李对各种逆境胁迫响应机制的研究还未见报道。

本研究以喇叭沟门、怀柔-汤河口2个种源的欧李苗木为试验材料，采用室内盆栽和干旱胁迫手段，探讨其在土壤干旱胁迫下的生理变化，为今后欧李耐旱品种的选育和指导干旱地区造林奠定基础。

喇叭沟门和怀柔-汤河口欧李2年生种源苗木材料由北京市林业局种苗站提供，2006年初移栽到东北林业大学林木育种基地。定植于30 cm×30 cm×25 cm的花盆中，每盆1株。试验于2007年7—8月在塑料大棚内进行，材料为3年生实生苗。每个种源设对照(CK)和自然干旱处理(对照和处理均设3次重复，每次重复5株植株)：对照是给苗木浇清水至饱和，以后每天持续正常浇清水200 mL；干旱处理为先给苗木浇清水至饱和，以后50天内不再浇水，第51天开始复水解除胁迫，即浇水至饱和。分别在处理的第7，14，22，32，44，50和58天在苗木的同一部位取叶片样品进行理化指标测试，其中第58天为复水后数据。

测定指标有电解质外渗率、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性。电解质外渗率、SOD、POD和MDA的测定参照郝再彬等(2004)的方法；用95%乙醇浸提，分光光度法测定叶绿素和类胡萝卜素含量；脯氨酸含量用茚三酮比色法(张志良等，2004)测定。

表 1显示，在处理的前44天，处理组电解质外渗率都高于对照，而在胁迫的第44~50天，处理组电解质外渗率低于对照，这可能是植株已经适应了这种干旱胁迫；方差分析结果表明2种源的处理和对照间电解质外渗率无显著差异(α=0.05)。

表 1 干旱胁迫下2个欧李种源的生理指标变化 Tab.1 Changes of Physiological index of 2 provenance of Cerasus humilis under drought stress

表 1 干旱胁迫下2个欧李种源的生理指标变化 Tab.1 Changes of Physiological index of 2 provenance of Cerasus humilis under drought stress

在整个处理期间，喇叭沟门种源叶绿素总量呈先升高后降低趋势，处理组一直低于对照，怀柔-汤河口种源在处理第14天时叶绿素含量相对于对照的减少率为13.3%，第44天是13.2%，第55天是16.7%(表 1)。相比之下，喇叭沟门种源叶绿素含量急剧下降，而汤河口种源叶绿素含量在处理期间，特别是中后期变化平缓。方差分析结果表明喇叭沟门种源叶绿素含量在处理和对照间差异不显著(α=0.05)，但怀柔-汤河口种源叶绿素含量在处理和对照间存在显著差异(P＜0.05)。

2个种源的处理组类胡萝卜素含量的变化与叶绿素相似，都是随着胁迫时间的延长呈上升趋势，喇叭沟门种源在14天时达到最大值，怀柔-汤河口种源在32天时达到最大，然后下降，复水后均略有上升(表 1)。

从表 1可知，在干旱胁迫期间，2个种源的处理植株MDA含量均呈先升高后降低趋势，只是喇叭沟门种源在早中期迅速上升，达到最大值后逐渐降低，而怀柔-汤河口种源在后期达到最大值然后迅速降低。复水后2者的变化差异较大，可能原因是复水后喇叭沟门植株体内活性氧积累量减少，对质膜的伤害也减少，最终导致MDA含量减少。相比之下，怀柔-汤河口植株在处理早期MDA含量变化不大。方差分析结果表明2种源的处理和对照间丙二醛含量均无显著差异(α=0.05)。

喇叭沟门种源POD活性在处理期间一直呈逐渐升高趋势，怀柔-汤河口种源POD在前、中期变化平缓，后期大幅升高(表 1)：胁迫的第32天喇叭沟门种源处理植株POD活性与CK相比增加了21.6%，第52天时增大了26%；怀柔-汤河口种源在处理第32天时POD活性与CK基本相同，第52天时增大了103.1%。可见后期怀柔-汤河口种源POD活性的增强速率要比喇叭沟门种源快得多。复水后2种源POD活性均大幅度降低，且低于CK。说明复水后自由基的含量减少，对保护酶需求也相应降低。方差分析结果表明喇叭沟门种源的POD活性在处理和对照间差异显著(P＜0.05)，但怀柔-汤河口种源POD活性在处理和对照间差异不显著(α=0.05)。

胁迫期间，喇叭沟门种源的SOD活性在处理中期以前呈升高趋势，处理32天时达到最高值，然后下降；怀柔-汤河口种源SOD活性是早期迅速升高，然后逐渐降低；复水后，喇叭沟门种源的SOD活性变化不大，怀柔-汤河口种源SOD活性升高(表 1)。这说明怀柔-汤河口种源对较长时间的水分胁迫具有更强的代偿能力。方差分析结果表明，2种源的SOD活性在处理和对照间差异均不显著(α=0.05)。

表 1显示2个种源的脯氨酸含量均随胁迫时间的延长呈上升趋势，喇叭沟门种源50天时达到峰值，而怀柔-汤河口种源在44天达到峰值。但是，从表 1可以明显地看出干旱胁迫22天以后怀柔-汤河口种源脯氨酸的积累量要比喇叭沟门种源的大，并且怀柔-汤河口种源脯氨酸积累量在处理44天以后开始下降。方差分析表明2种源的处理和对照间脯氨酸含量均无显著差异(α=0.05)。

表 2显示，2个种源的类胡萝卜素与叶绿素含量间存在极显著的正相关(P＜0.01)，即叶绿素含量高的种源类胡萝卜素含量也高；SOD与电解质外渗率存在一定程度的正相关，相关系数在0.7以上，但未达到显著水平(α＞0.05)。其他指标间不存在显著的相关性(α=0.05)。丙二醛含量与POD和SOD活性间存在微弱的负相关。

表 2 干旱胁迫下2个种源生理指标之间的相关性 Tab.2 Correlation on the physiological indexes of two provenances of Cerasus humilis

表 2 干旱胁迫下2个种源生理指标之间的相关性 Tab.2 Correlation on the physiological indexes of two provenances of Cerasus humilis

研究表明，在不同持续时间的干旱胁迫下，2个种源在电解质外渗率和MDA含量等生理指标上表现出明显不同的反应：喇叭沟门种源的电解质外渗率和MDA在处理的第32天出现一个峰值；而怀柔-汤河口种源电解质外渗率在处理前期缓慢上升，然后保持一定时间后下降，MDA含量在处理的第44天出现峰值。

丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的重要产物，MDA从膜上释放后，可以与蛋白质、核酸反应，改变这些大分子的构型，或使之产生交联反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松驰，或抑制蛋白质的合成。因此，MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害，所以其含量的变化可以反映出细胞膜的受损程度。由此可见，喇叭沟门种源的细胞膜透性在胁迫中期就开始出现一定程度的损伤，而怀柔-汤河口种源的细胞膜透性到胁迫的后期才发生剧烈的变化，相比之下，怀柔-汤河口种源对短期干旱胁迫可能具有较强的耐受性。

叶绿素是植物光合作用的重要物质，类胡萝卜素可以吸收除长波和短波以外的其他剩余波长的光，耗散叶绿素吸收的过多光能，是重要的内源抗氧化剂。它除在光合作用中具有一定功能外，在细胞内还可以吸收剩余能，淬灭活性氧，从而防止膜质过氧化(Maslenkora et al.，1993)。对于叶绿素和类胡萝卜素含量而言，喇叭沟门种源都是在前14天急剧上升，然后下降到起始点，而怀柔-汤河口种源在处理前期也迅速上升，然后在高位浮动，直至处理结束。可见怀柔-汤河口种源在整个处理期间，特别是处理后期具有更高的细胞色素含量，因此，它应该对胁迫损伤具有更高的抗性。

干旱胁迫会引起植物体内活性氧大量积累，引发膜脂过氧化，膜脂组分发生变化，导致细胞结构和功能的破坏。为了防御大量活性氧的伤害，植物体内有2类防御系统：酶促和非酶促活性氧清除系统，其中酶促活性氧清除系统起着重要作用。研究发现SOD，POD和GSHR(GR)可分别使 ，H₂O₂和LOOH转变为活性较低的物质，防止活性氧自由基毒害(Hugo et al., 2004；Niedzwiedz-Siegien et al., 2004)。2个种源的POD活性均随着胁迫时间的延长逐渐上升，胁迫末期达到最大值，但怀柔-汤河口种源的POD活性水平远远高于喇叭沟门种源，胁迫末期达到0.68 U·mg^-1min^-1，而喇叭沟门种源的最大值只有0.27 U·mg^-1min^-1；2个种源SOD活性的最大值均在0.8 U·mg^-1min^-1左右，但喇叭沟门种源出现在胁迫的第32天，而怀柔-汤河口种源出现在胁迫的第14天，然后下降直到胁迫结束。比较2种保护酶活性变化，在对欧李干旱胁迫的初期和中期，SOD在活性氧的清除方面可能发挥着主要的作用，干旱胁迫末时，POD的作用可能更大，因为2个种源POD活性峰值均出现在末期。而且，相比之下，怀柔-汤河口种源的保护酶活性更高，它在干旱耐受性方面可能比喇叭沟门种源更加稳定。

欧李在长达50天的干旱胁迫过程中，大部分生理指标测定表明怀柔-汤河口种源随着胁迫强度的增加，其生理响应具有一定的规律性，而喇叭沟门种源具有较大波动。因此，相比之下，怀柔-汤河口种源可能具有更高的耐旱性。当然，更可靠的结论还有待于进一步试验证实。