嫁接角豆树的形态学、生理生化及酶学响应在季节变化中对盐分和干旱胁迫的适应情况，以及通过成本分析确定最佳灌溉制度

《Trees》：Morphological, physiobiochemical and enzymatic responses of grafted Carob trees to salt and drought stresses across the seasons, and determination of the optimal irrigation regime through a cost analysis

植物在盐分和干旱胁迫下通过不同适应策略影响能量代谢和生理响应。研究分析了两年生嫁接 Carob 植物在盐（0-240 mM NaCl）和干旱（25-100%需水量）胁迫下的形态、生化及生理变化，发现盐胁迫显著抑制生长并导致膜结构损伤，干旱胁迫则增强抗氧化酶活性并积累渗透调节物质。成本效益分析表明25%干旱胁迫（75%需水量）为最优处理方案。

　　

摘要

植物在面对盐分和干旱时通常会采取不同的适应策略，这些策略会影响它们的能量代谢和整体生理反应。本研究探讨了两年生嫁接角豆树（Ceratonia siliqua (L.)）对盐分和干旱胁迫的形态、生化和生理反应，并对其成本效益进行了分析。实验在田间条件下设置了两组实验对象：对于盐分胁迫，使用浓度分别为0、30、60和240 mM NaCl的盐水进行灌溉；对于干旱胁迫，灌溉量分别为植物所需水量的100%、75%、50%和25%。结果表明，盐分胁迫显著抑制了植物生长，尤其是减少了茎基部直径（严重盐分胁迫下的减少幅度为35.81%，而对照组为122.11%）。较高的盐浓度降低了膜稳定性指数（61.67%，对照组为76.69%），并增加了电解质泄漏（最高达44%），同时脯氨酸和可溶性糖的含量上升（分别达到5.79 μmol/g FW和10.78 mg/g FW）。另一方面，严重的干旱胁迫增强了酚氧化酶（最高达50 UE/mg蛋白质）、多酚氧化酶（最高达131.51 UE/mg蛋白质）和过氧化氢酶（最高达239.83 μmol/min/mg蛋白质）的活性，并提高了过氧化氢水平（最高达1.95 μmol/g FW）。在中度至重度胁迫条件下，初级和次级代谢物的含量均显著增加。严重干旱还导致渗透调节物质水平升高，尤其是蛋白质（最高达12.73 mg/g FW）和可溶性糖（最高达8.55 mg/g FW），而总氮含量下降（0.0746% DW）。这两种胁迫都引发了植物抗氧化防御机制的增强以及渗透调节物质的积累，凸显了角豆树对这些环境挑战的适应能力。虽然干旱胁迫降低了灌溉成本，但这种减少不足以完全抵消干旱的负面影响。根据我们的成本效益分析，最有利的治疗方案是25%的干旱胁迫水平（即植物所需水量的75%）。