不同遮荫处理对互叶白千层幼苗生长及生理特性的影响及其栽培优化策略

本研究针对全球变暖加剧下中国南方夏季强光高温对互叶白千层(Melaleuca alternifolia)幼苗生长的负面影响，通过四种遮荫处理(CK无遮荫；C1 35-45%；C2 45-50%；C3 60-70%)探究光强调控机制。研究发现中等遮荫(C2)显著提升叶绿素含量，降低MDA(丙二醛)和抗氧化酶(SOD/POD/CAT)活性，优化内源激素(IAA/SA/CTK↑，ABA/GA3↓)，并通过石蜡切片证实叶片解剖结构适应性改变。该研究为南方地区互叶白千层苗木培育提供了45-50%遮光率的科学管理方案，发表于《BMC Plant Biology》。

　　

在气候变化加剧的背景下，中国南方夏季的极端高温和强光照已成为制约经济作物生长的重要环境压力。互叶白千层(Melaleuca alternifolia)作为具有重要药用和生态价值的桃金娘科植物，其幼苗期对光环境异常敏感——过强的光照会导致叶片灼伤，而过弱的光照又会影响光合产物的积累。这种"光胁迫困境"使得苗木培育面临成活率低、品质参差不齐等现实挑战，严重制约着该物种在精油生产和生态修复领域的应用。

针对这一产业痛点，中南林业科技大学林业学院的研究团队开展了一项创新性研究。通过在长沙试验基地设置梯度遮荫实验（无遮荫CK，35-45%C1，45-50%C2，60-70%C3），结合多组学分析方法，系统揭示了光强调控互叶白千层幼苗生长的生理生态机制。研究成果在《BMC Plant Biology》发表，为亚热带地区经济林苗木培育提供了精确的光环境管理方案。

研究团队采用Li-6400XT光合测定系统监测气体交换参数，通过紫外分光光度法测定光合色素，运用UPLC超高效液相色谱分析内源激素，结合石蜡切片技术观察叶片解剖结构，并采用酶联免疫法测定SOD/POD/CAT等抗氧化酶活性。所有实验材料均来自湖南宁远县标准化育苗基地的320株健壮幼苗。

【生长指标】数据显示C2处理下幼苗株高(70.80 cm)和地径(6.84 mm)显著优于其他组，较对照组分别增长6%和10.32%。立体显微图像显示CK组叶片出现明显晒斑，而C2组新生侧枝发育旺盛。

【光合特性】C2处理在14:00达到光合速率(Pn)峰值5.97 μmol·m^-2·s^-1，较CK提高75%，气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)同步优化，胞间CO₂浓度(Ci)降低13.81%。

【叶绿素特征】遮荫使总叶绿素(Chl a+b)提升1.3-1.4倍，C2组达1.32 mg/g，但叶绿素a/b比值从3.89(CK)降至3.39，显示对弱光的捕获适应性。

【激素调控】C2处理形成独特激素谱：生长促进型激素IAA(4.52 ng/g)和CTK(0.55 ng/g)分别提升36%和53%，而胁迫激素ABA(25.71 ng/g)降低43%，SA含量激增至CK的2.8倍。

【抗氧化系统】MDA含量在C2组降低22%，SOD/POD/CAT酶活性同步下降，表明氧化应激水平最低。

【解剖结构】石蜡切片显示C2组下表皮厚度(9.6 μm)减少21%，栅栏组织增厚13%，海绵组织细胞数增加，总叶厚达213.95 μm，形成"紧凑上表皮+疏松下表皮"的理想光能捕获结构。

这项研究首次系统阐明了45-50%遮光率通过"光合效率提升-氧化应激缓解-激素网络重构-解剖结构优化"的多级调控通路促进互叶白千层幼苗生长的机制。实践层面，该成果破解了南方夏季育苗的光强管理难题——传统全光照栽培会导致光抑制，而过度遮荫(>60%)又会限制生物量积累。理论层面，研究揭示了SA(水杨酸)在植物光适应中的核心调控作用，为作物抗逆育种提供了新靶点。目前，该团队研发的阶段性遮光育苗技术已在湖南多地示范推广，使苗木成活率提升30%以上，为特色经济林产业高质量发展提供了关键技术支撑。