植物界中雌雄异株植物约占6%，在被子植物中占959个属，是陆地生态系统的重要组成部分，在维持生态系统结构、功能和稳定性方面发挥着至关重要的作用[1～4]。雌雄异株植物具有性别特化和对资源需求不同等特点，因此在植株形态、生理、生化上存在不同程度的差异[5]。林业生产中，尤其在种子园营建及杂交育种等方面，常常根据经营目的与利用方向选择特定性别的植株，因此，研究雌雄株的特性及差异尤为重要[6]。

植物内源激素与抗氧化防御酶均是与性别表达相关的生理指标，其各具作用和特点，二者在合成和分泌上相互影响，共同调控机体的抗性[7]。植物激素参与调控植物生长发育的每一个过程，包括植物自身的生长和发展和形态建成[8]。很多学者研究雌雄株内源激素含量变化后，认为实生树内源激素含量存在一定的性别差异[9～10]。植物通过防御酶活性、内源激素的变化来调节某些生理过程，以达到适应不同环境条件的目的[11]。

黄檗(PhellodendronamurenseRupr.)，雌雄异株植物，为我国特有种，是东北三大珍贵硬阔叶用材树种之一。同时也是我国名贵中药关黄柏的药源植物。由于其具有药用和木材双重经济价值而被大量砍伐，导致资源量锐减，现已被列为国家一级珍贵树种、国家2级保护树种和易危物种[12]。开展黄檗雌雄植株的形态及生理生化差异研究，可以揭示雌雄植株个体生长和生理特性，为探究雌雄植株对不同环境的适应机制以及该物种濒危机制、制定及时有效的保护措施提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

以哈尔滨市香坊区劳动公园黄檗成树为研究对象，树龄平均为46年，郁闭度为0.7左右，林内伴生种为白桦(BetlaplatyphyllaSuk.)、水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)、山杨(PopulusdavidianaDode)、春榆(Ulmusjaponica(Rehd.)Sarg.)等，灌木为紫丁香(Syringaoblata)、金银忍冬(Loniceramaackii(Rupr.)Maxim.)等。选取同龄、长势相当的黄檗雌雄株各6株(通过开花、结实确定性别)，在每株样树树冠的上、中、下3个层次的东、南、西、北4个方向采摘顶尖第3对叶片，将同株样树上所采摘的叶片充分混合装入袋内，迅速放入冰盒，带回实验室放入冰箱中，冷藏，待测。抗氧化防护酶活性分别在6～9月中旬，其它指标测定时间为8月。

1.1.1 形态学测定

将采摘的雌雄叶片分别按同位、同龄叶片进行编号。用便携式叶面积仪测量叶长、叶宽等指标。每个层次、每个方向各3次重复，所有数据以平均的标准差Mean±SD表示。

1.1.2 叶绿素含量的测定

根据赵世杰的方法进行测定[13]，提取液为80%的丙酮。

1.1.3 内源激素含量测定

使用LC-20A高效液相色谱法测定[14]。

1.1.4 抗氧化酶活性的测定

MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定；SOD活性采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法测定；POD活性采用愈创木酚法测定；CAT活性采用过氧化氢法测定[14]。

1.2 数据处理与分析

采用Excel和SPSS19.0进行数据统计与处理，雌雄株间差异的显著性用配对样本(Paired-samples T test)检验，作图。

2 结果与分析

2.1 黄檗雌雄植株形态学差异

分别对黄檗雌雄株的叶长、叶宽、叶柄长度及枝间夹角等形态特征进行统计，结果表明，同一性别、同类枝条上的叶片其叶长、叶宽、叶柄长度及枝间夹角等形态特征参数具有良好的稳定性。从表1中可以看出，相同树龄、相同环境条件下黄檗雌雄植株形态上存在显著差异，雌株叶长大于雄株，但差异不显著；雌雄植株叶宽差异显著(P<0.05)，雌株叶片较雄株叶片宽1. cm；雌雄植株枝间夹角差异极显著(P<0.001)，相同条件雌株枝间夹角大于雄株17.°，黄檗雌株枝干平状伞形开叉，雄株为尖顶伞状，黄檗雌雄植株叶片长、叶柄长度差异不显著(表1)。由于黄檗成树叶形及枝间夹角发育成熟后具有稳定性，因此叶宽及枝间夹角差异可以作为黄檗性别鉴定的重要依据。

2.2 黄檗雌雄株叶绿素含量差异

叶绿素作为反映植物叶片光合性能、衰老程度和营养状况的重要因素，其含量变化是植物敏感的生理指标之一。雌雄植株叶片颜色有一定差异，雌株叶片颜色为浅绿色，雄株叶片深绿色。黄檗雄株总叶绿素含量平均值为16. mg·L-1，雌株平均值为21. mg·L-1。雄株叶绿素a含量为10. mg·L-1，雌株为14. mg·L-1；雄株叶绿b含量为6. mg·L-1，雌株为7. mg·L-1。黄檗雌雄植株叶片叶绿总量、叶绿素a、叶绿素b含量差异均不显著(图1)，说明黄檗雌雄植株叶绿素的合成与降解效率基本一致。

文章来源：《中国应用生理学杂志》 网址: http://www.zgyyslxzz.cn/qikandaodu/2021/0427/461.html

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