杉木是我国南方广泛种植的用材树种之一,长期生长在我国南方的山地丘陵地区,具有生长快、产量高、材积好等特点。受夏季太平洋副热带高压的影响,我国南方杉木人工林主产区季节性伏旱和秋旱频繁,严重制约着杉木林生长、分布及南方林业产业的发展。因此提高杉木单位面积的产量,培育高产优质的抗旱性杉木优良材料具有重要意义。一氧化氮(NO)是广泛存在于植物体内的一种小分子,具有多种生理功能。NO调节着植物的生长、发育,是植物在生物与非生物胁迫防御响应的信号分子。本研究以10个杉木家系为研究材料,采用30%PEG-6000模拟渗透胁迫,测定了12个与植物抗旱性较为相关的生理指标。采用隶属函数法对10个杉木家系进行抗旱性综合评价,筛选出较抗旱型杉木材料。基于前期筛选的耐旱性杉木家系37号为研究材料,进一步开展了不同浓度NO供体SNP在加强杉木耐旱性方面的调控作用。主要研究结果如下：1.干旱胁迫下10个杉木家系的叶片含水率显著降低。杉木叶片SOD、POD活性总体呈现增加后降低的趋势,但不同家系的变幅有所差异。MDA含量、质膜透性则随着胁迫时间的延长呈现增加趋势。可溶性蛋白含量在干旱胁迫下表现为先增加后降低的趋势,不同杉木家系的降幅有所差异。原初光能转化效率(Fv/Fm)在于旱胁迫缓慢下降-迅速下降。干旱导致杉木叶片气孔导度(Gs)下降、叶片净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、蒸腾速率(Tr)下降；胞间二氧化碳浓度(Ci)增加。2.为了消除基础性状之间的差异,将12个指标的相对值作为原始数据,通过隶属函数分析方法对10个杉木家系进行抗旱性综合评价,根据隶属函数均值的大小顺序进行排序,得出10个家系的抗旱性强弱为：37号>26号>21号>51号>66号>41号>11号>44号>62号>17号。3.不同浓度的SNP对杉木叶片生理生化指标的影响表现为：(1)SNP预处理提高了脱水胁迫下杉木叶片的保水能力,其中以200mg/L的处理最为显著。(2)与对照相比,单独干旱胁迫的杉木叶片在脱水36小时后,其叶片的SOD、POD活性均显著增加(P<0.05),增幅分别为：74.39%、39.19%,经SNP预处理后,杉木叶片的SOD、POD活性在脱水胁迫下随着SNP浓度的增加呈现增加后降低的趋势。(3)SNP预处理有效的减少杉木叶片的MDA含量及质膜透性的损伤。(4)脱水胁迫下,杉木叶片的可溶性蛋白含量显著增加,增幅为：50.65%,经SNP预处理后,杉木叶片可溶性蛋白含量随着SNP浓度的增加呈现增加后降低的趋势。(5)经外源SNP预处理后,杉木叶片初始荧光(Fo)在脱水胁迫下随SNP浓度的增加呈现先降低后增加的趋势,最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)则随着SNP浓度的增加呈现先增加后降低的趋势。NO对植物的影响存在二元效应,对于37号杉木家系而言,低浓度(100mg/L、200mg/L)的SNP能有效缓解脱水胁迫对杉木离体叶片的损伤,高浓度(300mg/L、 400mg/L)的SNP预处理则会加速杉木离体叶片的膜质过氧化、减少植物体内抗氧化酶的积累、降低杉木的可溶性蛋白浓度、抑制叶片的光合作用。
