高溫與干旱脅迫對(duì)‘南林895楊’扦插苗生長(zhǎng)和超微結(jié)構(gòu)的影響*

楊佳駿 吳永波 張燕紅

(1.南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院 江蘇省南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210037)

近年來(lái)，高溫和干旱發(fā)生的頻率和強(qiáng)度日益增加，植物正常生長(zhǎng)發(fā)育受到危害(Rossati， 2017)。葉片是植物光合作用的主要場(chǎng)所，是樹(shù)木發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能的基本單位(Wrightetal.， 2004)；葉片對(duì)環(huán)境脅迫敏感，其超微結(jié)構(gòu)的變化能反映植物對(duì)環(huán)境脅迫的響應(yīng)(Xuetal.， 2006； Kratschetal.， 2000)。非生物脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響有多種形式，會(huì)引起一系列形態(tài)和生理變化。木本植物在生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)常受高溫與干旱的復(fù)合脅迫(Luoetal.， 2008; Dai， 2013)。高溫、干旱脅迫對(duì)林木光合作用性能、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、抗氧化特性以及活性氧代謝等方面的影響已有大量研究(吳永波等， 2016； 葉波等， 2014； 李黎等， 2017； 張燕紅等， 2017； Zandalinasetal., 2018)，而復(fù)合脅迫下木本植物超微結(jié)構(gòu)的變化卻鮮有報(bào)道。

楊樹(shù)(Populus)生長(zhǎng)快、成材早、產(chǎn)量高,是我田中緯度平原地區(qū)種植面積最大的樹(shù)種之一，在解決我國(guó)木材資源短缺及生態(tài)環(huán)境治理方面具有重要地位(方升佐， 2008)，但極端高溫與干旱嚴(yán)重抑制楊樹(shù)的生長(zhǎng)，從而影響其生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益(葉艷濤等， 2015)。目前，關(guān)于楊樹(shù)應(yīng)對(duì)高溫與干旱脅迫的研究主要集中在生理特性、蛋白組學(xué)分析等方面(吳永波等， 2014)，而關(guān)于其超微結(jié)構(gòu)的變化研究卻鮮有報(bào)道。本文通過(guò)研究在高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫下‘南林895楊’(Populus×euramericana‘Nanlin-895’)扦插苗生長(zhǎng)以及葉片超微結(jié)構(gòu)的變化，從形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)角度探討楊樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)高溫、干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制，以期為楊樹(shù)在高溫、干旱地區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)材料為‘南林895楊’扦插苗，穗長(zhǎng)20～23 cm，徑粗2.0 cm。試驗(yàn)用盆的內(nèi)徑為30.0 cm，高為20.7 cm。供試土壤為黃棕壤，pH5.96，有機(jī)質(zhì)含量15.14 g·kg-1，全氮含量0.83 g·kg-1，其中堿解氮含量15.79 mg·kg-1，全磷含量0.34 g·kg-1，其中有效磷含量1.34 mg·kg-1。在扦插3個(gè)月后將長(zhǎng)勢(shì)良好的楊樹(shù)扦插苗放入3個(gè)不同溫度的FYS-8智能人工氣候室(3.5 m×2.5 m×3.0 m，高壓鈉燈光源，最大光合有效輻射為1 800 μmol·m-2s-1，最大光照度為80 000 lx，空氣相對(duì)濕度為60%)，白天溫度分別為25 ℃(適宜溫度T0)、35 ℃(中度高溫T1)、40 ℃(重度高溫T2)，夜間溫度均為25 ℃。設(shè)置3個(gè)水分梯度，土壤含水率分別為田間持水量的70%(適宜水分D0)、55%(中度干旱D1)、40%(重度干旱D2)，即有T0D0(對(duì)照)、T0D1、T0D2、T1D0、T1D1、T1D2、T2D0、T2D1、T2D2共9個(gè)處理。每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，共36盆。試驗(yàn)期間每天上午6：00，采用稱量與TR200水分測(cè)定儀相結(jié)合的方法，對(duì)每盆植物進(jìn)行稱量并補(bǔ)充水分，確保土壤含水率在控制處理下。同時(shí)利用氣候室模擬自然環(huán)境，調(diào)節(jié)光照量，于每天6:00打開(kāi)光照、18:00關(guān)閉光照。脅迫持續(xù)7周后，在第50天測(cè)定指標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)方法 1) 形態(tài)指標(biāo)測(cè)量 利用卷尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)定扦插苗的株高、地徑。用自封袋自上而下收集各處理的楊樹(shù)苗生長(zhǎng)完全展開(kāi)的葉片5片，用掃描儀(Cano，Japan)進(jìn)行掃描，將掃描圖片用ArcGIS軟件測(cè)量葉片的周長(zhǎng)和面積，葉緣分裂程度=葉周長(zhǎng)/葉面積。

2) 生物量測(cè)量 將不同處理下各4株楊樹(shù)扦插苗用蒸餾水沖洗干凈，吸水紙吸干，將根、莖、葉分開(kāi)后分別置于信封袋中，放置于105 ℃烘箱中殺青15 min，75 ℃烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定各部分生物量。生長(zhǎng)指標(biāo)：根莖比=地上生物量/地下生物量、葉分配指數(shù)=葉生物量/總生物量，莖分配指數(shù)=莖生物量/總生物量，根分配指數(shù)=根生物量/總生物量。

3) 葉片超微結(jié)構(gòu)觀察 分別取各處理的扦插苗完全展開(kāi)的功能葉片(自上往下數(shù)第3片)，用刀片切得葉片中部大小1 mm×1 mm的葉片(不含葉脈)，迅速放入濃度為2.5%的戊二醛固定液中，用針筒抽去空氣使葉片沉入固定液(真空狀態(tài))，在戊二醛中固定24 h以上，用0.1 mol·L-1的磷酸緩沖液漂洗3次后，用 1%鋨酸在4 ℃下固定過(guò)夜，磷酸緩沖液漂洗； 再用乙醇系列脫水，丙酮過(guò)渡，Epon812樹(shù)脂滲透與包埋。LKB-V超薄切片機(jī)切片； 醋酸雙氧鈾以及檸檬酸鉛雙染； H-600型透射電鏡下觀察并照相。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Microsoft office 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析； 采用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析，Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫和干旱脅迫對(duì)‘南林895楊’扦插苗形態(tài)特征的影響 株高和地徑作為生長(zhǎng)指標(biāo)可直觀反映脅迫下的植株生長(zhǎng)狀況。由表1可知，高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫使株高和地徑均有不同程度下降，高溫脅迫下株高和地徑間差異顯著(P<0.05)，表現(xiàn)為T2D00.05)。復(fù)合脅迫對(duì)株高的影響顯著大于單一脅迫(P<0.05)，表現(xiàn)出復(fù)合脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)更強(qiáng)的抑制作用。與對(duì)照相比，T1D0、T2D0、T0D1、T0D2、T1D1、T1D2、T2D1和T2D2處理的株高分別下降6.1%、31.2%、20.3%、28.0%、29.1%、38.4%、40.3%和42.3%，地徑分別下降了3.7%、24.3%、22.4%、26.2%、30.0%、31.8%、28.0%和36.4%。

表1 高溫和干旱脅迫對(duì)‘南林895楊’幼苗生長(zhǎng)的影響①

①同列數(shù)字后不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。 下同。Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between treatments (P<0.05). The same below.

葉緣分裂程度因高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫而增大。在高溫或干旱單因子脅迫下，葉緣分裂程度隨脅迫強(qiáng)度增加而增加，T1D0、T2D0、T0D1和T0D2分別比對(duì)照增加7.3%、49%、12.5%和33.5%，但僅T2D0處理與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。T1D1、T1D2復(fù)合脅迫下的葉緣分裂程度顯著高于溫度單一脅迫處理(P<0.05)，分別較對(duì)照增加48%和38%。

2.2 高溫和干旱脅迫對(duì)‘南林895楊’扦插苗生物量分配特征的影響 由表2可知，隨單一和復(fù)合脅迫程度加劇，地上生物量、莖生物量、葉生物量均不同程度下降。高溫單因子脅迫下，各處理間的地上生物量、莖生物量差異顯著(P<0.05)； 干旱單因子脅迫下，各處理間無(wú)顯著差異(P>0.05)； 復(fù)合脅迫處理下，地上生物量、莖生物量、葉生物量均低于單一脅迫處理。

高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫使根生物量下降。高溫脅迫下，各處理間差異顯著(P<0.05)，T1D0、T2D0處理分別較對(duì)照下降9.4%、39.4%，干旱脅迫下，T0D1、T0D2處理分別較對(duì)照下降12.7%、24.8%，其中T0D2處理與對(duì)照差異顯著(P<0.05)，復(fù)合脅迫T1D1、T2D1、T2D2處理下，根生物量均低于單因子脅迫處理，分別較對(duì)照下降17.2%、45.7%、47.4%。T1D2處理的根生物量高于T0D2單一脅迫處理，較對(duì)照下降15%(表2)。

高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫下，隨著脅迫程度加劇，扦插苗總生物量下降顯著(P<0.05)。高溫脅迫處理間差異顯著(P<0.05)，T1D0、T2D0處理分別較對(duì)照下降13.6%、52.1%，其中T1D0處理與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)； 干旱脅迫T0D1、T0D2處理的總生物量分別較對(duì)照下降24%、38.1%，與對(duì)照差異顯著(P<0.05)； 復(fù)合脅迫T1D1、T1D2、T2D1、T2D2處理下總生物量低于單一脅迫處理，分別較對(duì)照下降25.9%、35.7%、59.5%、63.0%(表2)。

高溫、干旱單一和復(fù)合脅迫下，楊樹(shù)幼苗根莖比升高。高溫脅迫T1D0、T2D0處理分別較對(duì)照升高6.4%、38%，兩者間差異顯著(P<0.05)； 干旱脅迫T0D1、T0D2處理分別較對(duì)照升高21%、27.9%，兩處理之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，表明重度高溫脅迫對(duì)根莖比的影響大于干旱脅迫。中度高溫脅迫對(duì)根莖比無(wú)顯著影響(P>0.05)； 復(fù)合脅迫下根莖比上升幅度大于單一脅迫，T1D1、T1D2、T2D1、T2D2處理分別較對(duì)照升高13.9%、48.4%、48.4%、64.5%，但與單一脅迫差異不顯著(P>0.05)(表2)。

2.3 高溫和干旱脅迫對(duì)‘南林895楊’扦插苗葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響 1)正常條件下葉肉細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu) 正常溫度和水分條件下的扦插苗葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)如圖1。葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞內(nèi)含有中央大液泡，液泡膜光滑清晰(圖1A、B)。細(xì)胞核呈球形，核被膜清晰，染色質(zhì)均勻分布(圖1C)。葉綠體呈橢圓形或卵圓形，結(jié)構(gòu)完整，淀粉粒分布均勻(圖1D)。葉綠體基粒片層清晰、排列緊密未出現(xiàn)解體現(xiàn)象，葉綠體內(nèi)含有少量的嗜鋨體(圖1E)。

表2 高溫和干旱脅迫對(duì)楊樹(shù)苗器官生物量分配的影響

圖1 正常溫度和水分條件下的‘南林895’扦插苗葉肉細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)

圖2 高溫或干旱單一脅迫下‘南林895楊’扦插苗葉肉細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)

2) 高溫或干旱單一脅迫下葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化 中度高溫T1D0處理下，楊樹(shù)扦插苗葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，排列緊密，未發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象(圖2A)。細(xì)胞核結(jié)構(gòu)完整，核膜清晰(圖2B)。葉綠體排列規(guī)則緊貼細(xì)胞壁，略有膨脹，但不明顯(圖2C)。淀粉粒含量未發(fā)生太大變化。葉綠體內(nèi)嗜鋨顆粒變大(圖2A、C)，基粒片層排列整齊稍有擴(kuò)張(圖2D)。重度高溫T2D0處理下，細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，個(gè)別葉肉細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象(圖2E箭頭)。細(xì)胞核結(jié)構(gòu)正常，核膜清晰(圖2F)。葉綠體膨大變圓，部分發(fā)生消解。淀粉顆粒減少，嗜鋨體數(shù)量大量增加(圖2G)?；Ｆ瑢訑U(kuò)張，出現(xiàn)空泡(圖2H)。中度干旱T0D1處理下，楊樹(shù)葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，排列整齊(圖2I)。細(xì)胞核核膜清晰(圖2J)。葉綠體結(jié)構(gòu)完整，數(shù)量減少且有膨大變圓趨勢(shì)。淀粉粒含量減少，嗜鋨顆粒增多(圖2K)，片層出現(xiàn)擴(kuò)張現(xiàn)象(圖2L)。重度干旱T0D2處理下，楊樹(shù)葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞形狀呈狹長(zhǎng)型(圖2M)。核膜部分邊界模糊(圖2M)。葉綠體膨大變圓，位于細(xì)胞中間。淀粉顆粒減少(圖2O)，嗜鋨體變大，片層擴(kuò)張明顯，部分消融(圖2P)。

高溫脅迫與干旱脅迫對(duì)楊樹(shù)葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響有許多異同點(diǎn)。超微結(jié)構(gòu)顯示，高溫脅迫對(duì)細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的影響要比干旱脅迫顯著，而細(xì)胞形狀和葉綠體數(shù)量對(duì)干旱脅迫有明顯響應(yīng)。

3) 高溫和干旱復(fù)合脅迫下葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化 T1D1處理下，細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整。葉綠體數(shù)量較高溫脅迫減少，膜結(jié)構(gòu)部分消失(圖3A)。細(xì)胞壁外表面出現(xiàn)少量的黑色致密物質(zhì)(圖3B、C，箭頭)。核膜結(jié)構(gòu)不清晰(圖3B)。嗜鋨顆粒數(shù)量較單一脅迫增加(圖3C)，葉綠體片層擴(kuò)張明顯(圖3D)。T1D2處理下，細(xì)胞質(zhì)壁分離嚴(yán)重，少量細(xì)胞形態(tài)扭曲(圖3E)，細(xì)胞壁外表面有少量黑色致密物質(zhì)(圖3F、G箭頭)，核膜消失，細(xì)胞核開(kāi)始解體(圖3F)。葉綠體膨大變圓邊界模糊，淀粉粒消失，嗜鋨顆粒數(shù)量較單一脅迫明顯增加(圖3G)，葉綠體片層嚴(yán)重?cái)U(kuò)張，部分消融(圖3H)。T2D1處理下，葉肉細(xì)胞嚴(yán)重扭曲(圖3I)，葉綠體膨大變圓邊界模糊，質(zhì)壁分離現(xiàn)象嚴(yán)重(圖3I、J箭頭)。細(xì)胞核形狀不規(guī)則，核質(zhì)凝集(圖3K)。葉綠體膜結(jié)構(gòu)不清晰，有內(nèi)含物流出(圖3K)。淀粉顆粒較單一脅迫減少，嗜鋨顆粒較單一脅迫增大增多(圖3K、L)。葉綠體片層模糊，消融嚴(yán)重(圖3L)。T2D2處理下細(xì)胞結(jié)構(gòu)扭曲(圖3M)，細(xì)胞出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)壁分離現(xiàn)象(圖3M箭頭)。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)大部消失。細(xì)胞核消融嚴(yán)重，胞質(zhì)外流(圖3N)。葉綠體數(shù)量減少，消融嚴(yán)重基質(zhì)外流(圖3M)。淀粉顆粒數(shù)量減少，嗜鋨顆粒增加(圖3O)。細(xì)胞壁外表面有黑色致密物質(zhì)(圖3O箭頭)，葉綠體片層擴(kuò)張甚至扭曲，空泡化嚴(yán)重(圖3P)。

圖3 高溫和干旱復(fù)合脅迫對(duì)‘南林895楊’扦插苗葉肉細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)的影響

3 討論

3.1 高溫和干旱脅迫對(duì)楊樹(shù)形態(tài)和生長(zhǎng)的影響 高溫、干旱脅迫下的‘南林895楊’扦插苗的株高、地徑均呈下降趨勢(shì)，根、莖、葉的生長(zhǎng)都受到抑制。雖然扦插苗對(duì)中度高溫干旱表現(xiàn)出一定抗性，但重度高溫干旱脅迫對(duì)扦插苗生長(zhǎng)抑制較為明顯。復(fù)合脅迫對(duì)生長(zhǎng)的危害更嚴(yán)重，在高溫條件下植物需要通過(guò)提高蒸騰來(lái)降低葉片溫度以維持其正常功能，同時(shí)要避免干旱條件下蒸騰過(guò)快加速土壤水分消耗。因此，復(fù)合脅迫下生長(zhǎng)的幼苗需發(fā)育出大小適宜的葉片來(lái)平衡水分利用與葉表溫度。高溫環(huán)境中生長(zhǎng)的植物多具有大的葉片，通過(guò)增大蒸發(fā)面積達(dá)到快速降低葉表溫度的目的，而干旱區(qū)的植物葉片偏小則是長(zhǎng)期適應(yīng)水分虧缺的結(jié)果。葉形在高溫干旱的條件下對(duì)葉表的降溫作用明顯，因?yàn)樵诟珊禇l件下蒸騰的降溫作用受到抑制，植物更多地依賴葉形改變來(lái)降低邊界層阻力從而增加葉片散熱(李永華等， 2018)。葉緣分裂程度(周長(zhǎng)面積比)可作為葉片邊界層阻力的特征值(Roth-Nebelsick， 2001)。與對(duì)照相比，單因素脅迫和復(fù)合脅迫下的葉緣分裂程度均增加，說(shuō)明在葉片變小過(guò)程中的周長(zhǎng)降幅小于面積降幅。在干旱區(qū)，葉長(zhǎng)的優(yōu)先變化有利于周長(zhǎng)的變化，寬度的優(yōu)先變化有利于葉面積的變化(李永華等， 2012)，說(shuō)明楊樹(shù)葉片在脅迫條件下趨向變窄。通過(guò)模擬葉片的熱成像可知，小而窄的葉片邊界層阻力小，因此溫度較低且降溫更快(李永華等， 2018)。葉形的變化也影響到植物生物量的分配策略，葉面積減小，降低植物對(duì)碳和能源的消耗，大部分同化產(chǎn)物被運(yùn)輸?shù)礁?，促進(jìn)根系生長(zhǎng)(Lincoln Taizetal.， 2015)，這與本研究根莖比增加的結(jié)果相一致，根莖比增加利于植物在表層土壤水匱乏的干旱條件下擴(kuò)大根系吸水面積(閆海霞等， 2011； 井大煒等， 2014)。

3.2 高溫和干旱脅迫對(duì)楊樹(shù)葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響 從葉形態(tài)角度去討論植物對(duì)環(huán)境的生長(zhǎng)策略，只是根據(jù)葉片生長(zhǎng)狀態(tài)所做的推測(cè)，葉片形態(tài)性狀的改變主要是由物種遺傳特性所決定的(韓威等， 2014； 李東勝等， 2013)。在重度非生物環(huán)境因子脅迫下，植物的生長(zhǎng)變化也有可能是生理過(guò)程受到干擾的表現(xiàn)。因此，通過(guò)電鏡圖像分析比較不同程度的脅迫對(duì)植物超微結(jié)構(gòu)的損傷，可以更準(zhǔn)確地區(qū)分逆境條件下植物的適應(yīng)與受迫狀態(tài)。干旱脅迫下植物細(xì)胞脫水，液泡變小，膨壓降低。膨壓驅(qū)動(dòng)細(xì)胞伸展的過(guò)程對(duì)水分虧缺十分敏感，即使降幅很小，也可導(dǎo)致葉片生長(zhǎng)緩慢，甚至完全停止生長(zhǎng)。這與觀察到的重度干旱脅迫下葉肉細(xì)胞變窄變小的趨勢(shì)一致。同時(shí)觀察到水分虧缺時(shí)葉綠體數(shù)量減少，說(shuō)明干旱脅迫下植物生長(zhǎng)受抑可能是光合細(xì)胞器減少和膨壓共同作用的結(jié)果。與干旱相比，高溫對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷更嚴(yán)重，在干旱脅迫下相對(duì)穩(wěn)定的葉綠體被膜在重度高溫時(shí)有消解的趨勢(shì)。在中度干旱脅迫下提高處理溫度，細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)膜紊亂和胞質(zhì)外滲現(xiàn)象。內(nèi)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定是維持胞內(nèi)正常生理過(guò)程的必要條件。高溫可導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷和酶失活，并通過(guò)改變?nèi)~綠體的膜特性和能量轉(zhuǎn)移機(jī)制的解偶聯(lián)影響光合速率(Lincoln Taizetal., 2015)。類囊體膜上的光系統(tǒng)Ⅱ?qū)囟葮O其敏感，是高溫抑制光合作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)(郝召君等， 2017)。對(duì)類囊體垛疊與松散及其功能發(fā)揮的研究指出，H+的傳遞受2個(gè)光系統(tǒng)、電子遞體間距離及偶聯(lián)程度的限制(錢露萍等，1985)，片層的擴(kuò)張會(huì)影響光反應(yīng)的電子傳遞進(jìn)而影響光合作用。

‘南林895楊’幼苗脅迫條件出現(xiàn)葉綠體內(nèi)嗜鋨顆粒增多和淀粉粒減少現(xiàn)象，這在不同物種也有類似情況(陳健輝等， 2011； Lianopoulouetal.， 2014)。嗜鋨顆粒作為一些特殊脂類分子合成與貯存的場(chǎng)所，與類囊體相偶聯(lián)，在脅迫時(shí)脂類分子可作為電子載體保護(hù)類囊體使其免受自由基傷害(Grigorovaetal.， 2012)。也有研究認(rèn)為，嗜鋨顆粒是類囊體降解膜脂聚集的產(chǎn)物，反映了脅迫條件下葉綠體受害程度加劇(萬(wàn)里強(qiáng)等， 2009； 杜克兵等， 2010； 周艷威等， 2018)，本研究隨脅迫程度增加，‘南林895楊’幼苗葉片嗜鋨顆粒明顯增多。逆境條件下植物的應(yīng)激反應(yīng)和代謝能力下降都會(huì)造成淀粉粒積累，而光合能力的降低會(huì)減少淀粉粒的數(shù)量(唐琪等， 2018； 汪貴斌等， 2008； 熊賢榮等， 2017； 郁慧等， 2011)。復(fù)合脅迫下細(xì)胞發(fā)生不同程度的皺縮，質(zhì)壁分離嚴(yán)重。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)在重度脅迫下模糊甚至消失，胞質(zhì)外滲，對(duì)胞內(nèi)正常生理過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在單一脅迫下較為穩(wěn)定的細(xì)胞核核仁消失，染色質(zhì)凝集。也有研究指出，復(fù)合脅迫與單一脅迫是2種完全不同的過(guò)程(Grigorovaetal.， 2012)，它對(duì)植物的影響也不是單一脅迫的簡(jiǎn)單疊加。干旱條件下植物通過(guò)蒸騰減少高溫傷害的抗逆行為受到限制，單一脅迫下植物的適應(yīng)機(jī)制在復(fù)合脅迫下可能失去原有效用。復(fù)合脅迫下‘南林895楊’生物量驟減，與超微結(jié)構(gòu)受迫程度一致，高溫、干旱的復(fù)合脅迫對(duì)植物的影響比單一脅迫更為嚴(yán)重。

4 結(jié)論

高溫干旱脅迫下的葉片超微結(jié)構(gòu)的損傷影響了‘南林895楊’扦插苗的光合作用和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，正常的生理過(guò)程受到影響，并最終反映在生長(zhǎng)形態(tài)的變化上。總體而言，無(wú)論是生理生長(zhǎng)還是細(xì)胞結(jié)構(gòu)層面的結(jié)果均表明，復(fù)合脅迫對(duì)扦插苗的影響要大于單一脅迫。在本研究中，超微結(jié)構(gòu)的改變與扦插苗的生長(zhǎng)指標(biāo)表現(xiàn)出一致性，說(shuō)明從形態(tài)和細(xì)胞學(xué)角度來(lái)揭示植物對(duì)于脅迫的響應(yīng)機(jī)制是可行的。結(jié)合對(duì)生理生化指標(biāo)，如抗氧化酶、光合參數(shù)的定量測(cè)定，可以更好地判斷植物在不同程度脅迫下的適應(yīng)與受迫情況。