1.红树植物抗逆性研究进展
1.1 盐胁迫
红树植物经过长期自然选择和进化适应，在高浓度盐分环境中形成一系列适应机制[3][5]。红树植物体内盐分的平衡通过 5 种途径实现，包括根系拒盐、叶片泌盐、叶片肉质化、脉内再循环和衰老器官脱落排盐[6]。一般将红树植物根据有无盐腺分为两类，老鼠簕属（Acanthus）、桐花树属（Aegiceras）、阿吉木属（Aegialitis）及白骨壤属（Avicennia）等属物种的叶片属于具盐腺的泌盐红树植物（secreters）；而红树属 （Rhizophora）、秋茄属（Kandelia）、木榄属（Bruguiera）及海桑属（Sonneratia）等为不具盐腺的拒盐红树植物[3][5]。此外，所有红树植物通过衰老器官(尤其是叶片)的脱落排盐[3][7][11]。在根系排盐效率研究中，王文卿[12]等人发现拒盐红树植物(秋茄、海莲和红海榄)比泌盐红树植物(桐花树和白骨壤)效率高 10 倍左右。叶片加厚、革质或蜡质化是红树植物明显的耐盐特征，红树植物的生长需要一定浓度的盐度生长条件，而高浓度盐环境会明显影响生长速率[13][14]。唐密[15]等人用不同盐浓度处理无瓣海桑（Sonneratia apetala）和桐花树（Aegiceras corniculatum），发现 10‰、15‰盐度下无瓣海桑长势最佳,生物量积累随时间的增加而增加且速度最快，而 0‰、5‰盐度下，无瓣海桑叶片较为细长，桐花树生长最好。随着盐浓度升高，小花木榄（Bruguiera parviflora）叶片中 SOD 活性升高，CAT 的活性降低[16]，与张宜辉[17]等对盐胁迫下的木榄（Bruguiera gymnorrhiza）叶片 SOD 活性、丙二醛(MDA)含量等变化趋势相似,表明细胞中膜脂过氧化反应并不是造成木榄叶片膜损伤的主要原因。厦门大学的周涵韬等人[18]利用 DDRT 技术从白骨壤（Aricennia marina）中分离出耐盐胁迫相关的 cDNA，这为分子水平认识耐盐机制奠定基础，利于学者充分发掘其抗盐胁迫相关基因。
秋茄（Kandelia obovata）主要在浅海潮水周期性浸润潮间带土壤（Na Cl 型）环境生长[19]，但高浓度盐生长环境会造成植物的生理性干旱[20]。有研究指出，秋茄在低盐度环境时叶表面积增大，叶片数量增加且含水量上升，而盐浓度范围在 2.0%～5.0%时影响秋茄叶片发育，色素和单宁含量随盐度增大而增加[21]。邢建宏[22]等人对秋茄幼苗根系进行短期 Na Cl 处理，发现胁迫天数相同，浓度为 600mmol·L–1Na Cl的处理 H2O2和 MDA 含量明显增加；SOD、CAT 等酶活性随 Na Cl 浓度升高总体呈现先上升后下降的趋势；处理 3d、5d 的秋茄根系酶活性均显著高于对照，600mmol·L–1Na Cl 处理 7d 后的秋茄根系的酶活性明显低于对照，结果表明秋茄通过根系的抗氧化系统清除活性氧以提高植株的耐盐性。当秋茄受到高盐胁迫时，秋茄叶片中的次级代谢物含量同样发生变化，在培养液中加入500mmol·L-1Na Cl培育3d，秋茄叶片中的酚类、花青素等含量呈现升高趋势[23]。同样，施加一定浓度的外源一氧化氮可提高秋茄 H＋-ATP 酶、Na＋／H＋转运子活性利于秋茄进行主动排盐，增加相应基因表达量 [24][25]。同时盐浓度的升高，秋茄中黄酮类化合物含量也明显增加，说明黄酮类化合物的含量可作为秋茄耐盐性的一个观测指标，而 Kc CHS 基因转录水平也随之增加，意味 Kc CHS 基因与秋茄耐盐性相关[26]。
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1.2水淹胁迫
红树植物具有向海性生态序列现象，在潮间带呈现的低、中、高潮带带状分布特征[27]。一般认为，一定的水淹条件满足红树植物的生长发育需要，幼苗淹水时长、水深等因素将影响红树植物的成活率[28]。廖宝文[29]等将白骨壤作为实验对象进行模拟潮汐淹浸培养，发现随淹水时间延长，白骨壤幼苗苗高、地径及叶片增量均呈先增加后下降趋势。何斌源[30]通过测定 5 种红树植物的 POD 及 SOD 活性，并结合存活率和生长指标得出白骨壤抗水淹能力最强，木榄最弱的结论。Youssef[31]指出红树植物抗淹水能力与气生根的抗氧化能力呈正比关系。Ellison 等[32]在温室设置高、中、低潮位试验时发现，淹水初期低潮位的大红树地径与苗高生长快，伴随淹水时间的增长(2 年半)，低潮位的大红树茎干低矮，分枝和叶片较少，叶片 C /N 比值及根系孔隙度也较低。从宏观形态上观测长期受水淹胁迫影响的秋茄，具有植株低矮、分枝和叶片较少等特征，而为避免水分流失，角质层厚度和叶片厚度都有所增加。
同时廖宝文等[34]人对海南东寨港、广东湛江和深圳福田三地潮间带秋茄试验林进行研究时发现，秋茄幼苗成活率与保存率和潮水淹没深度之间有着极为显著的关系。并对室内模拟不同潮汐淹浸时间下的秋茄幼苗生理指标、生长量和生物量进行测定,得出秋茄幼苗最适淹水时间为 8～12h·d-1,临界淹水时间为 16h·d-1的结论[35]。Chen等[35]研究表明秋茄幼苗被水淹处理 4～6h 后其根系的 ADH 活性最高。何斌源等[36]研究秋茄幼苗根系，发现 SOD 和 POD 活性随着海面高程的增加而升高，且在 360cm海面高程时达到顶峰；然而叶片中 SOD、POD 活性却与海面高程呈现反比关系。李赞[37]通过双向电泳技术对水淹 4d 处理的秋茄叶片蛋白质组进行研究，发现硫氧还蛋白 CDSP32 和转录因子 myc2bHLH 的表达量下调，由此推测秋茄通过释放脱落信号的途径调控植株，从而提高幼苗耐水淹能力。
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2.研究背景、内容与技术路线
2.1 研究背景
秋茄（Kandelia obovata）是最早引入浙江地区栽培的红树植物，目前秋茄主要在浙江省乐清市西门岛以及浙南沿海地区种植。低温寒害是限制其北移引种栽培的主要限制因子，随着全球气候变暖对秋茄继续北移提供可能性，收集不同的种源，并开展其抗寒性评价，筛选抗寒性强的秋茄种源为秋茄抗寒性良种的选育提供理论基础则尤为重要。
本研究来源为浙江省农业（林木）新品种选育重大科技专项“沿海防护林重点树种高抗品种选育”（2016C02056-9）课题。
温州市地理位置介于北纬 27°03′～28°36′，东经 119°37′～121°18′之间，位于浙江省东南部，瓯江下游南岸，隶属中亚热带季风气候区，年平均气温 17.9℃，年降水量 1700～1900mm，最低温在 1～2 月，最低温度-1℃～-2℃[62]。试验基地设置设施栽培和野外田间栽培两处，分别位于浙江省亚热带作物研究所景山苗圃（海拔约 40～50m，经度 120°37′E，纬度 28°00′N）和浙江省龙湾区瓯江口灵霓半岛与瓯飞工程区域之间的树排沙岛（经度 120°96′E，纬度 27°94′N）。
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2.2材料与方法
2.2.1材料
2017 年 3～4 月从 11 个种源地（地理坐标见表 3.1）引进当地成熟种苗的种子即秋茄的繁殖体（胚轴），分别于 4 月～5 月种植在上述两个试验基地，繁育成苗。供试的 11 个种源的秋茄幼苗分别来源于：海南海口、广东湛江、广西北仑河口、广西山口、广东深圳、福建漳州市漳江口、福建九龙江口、福建泉州、福建福鼎、浙江苍南、浙江乐清，每个种源胚轴约 600 株。
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3.不同种源秋茄苗期生长规律研究 ............................. 10
3.2 材料与方法 ........................... 10
4.不同种源秋茄对自然降温的生理响应规律研究 .......................... 21
4.1 材料与方法 .............................. 21
4.1.1 材料 ........... 21
4.1.2 方法 ........................... 23
5. 不同种源秋茄对人工降温的生理响应规律研究 ......................... 36
5.1 材料与方法 .................................. 36
5.1.1 试验材料 ........................ 36
5.1.2 试验方法 ........................... 36
5 不同种源秋茄对人工模拟降温的生理响应规律研究
5.1 材料与方法
5.1.1 试验材料
选取人工气候箱培养的 11 个不同种源 1 年生秋茄幼苗的叶片，引种地详情见上文表 3.1。
5.1.2 试验方法
本试验采用设置 0℃、4℃和 18℃三个温度梯度，将供试的材料置于实验室控温培养箱中，降至目的温度，保持 24h，连续观察三天。取出材料后从枝条上取第2～3 对成熟叶片放入液氮中速冻后放入超低温冰箱中进行保存，然后测定生化指标，测定方法与上文 4.1.2 中一致。试验以常温（18℃）对照（CK）。
叶片低温半致死的测定方法：随机挑选不同种源的秋茄枝条上第 2～3 对成熟叶片擦净，用去离子水冲洗 3 次、擦干，打孔器将叶片打孔，各种源地取 5 片小圆叶片置于 10ml 离心管中。将低温恒温水槽设置 0℃、-5℃、-9℃、-12℃和-26℃共5 个温度梯度，加入工业酒精。将装有样品的离心管+重物分别沉入 5 个温度的酒精池中浸泡 1h，取出后置于 4℃冰箱解冻 30min，化冻后每试管加入 8ml 蒸馏水，在室温下放置 4h，震荡，用数字电导仪测得 1 次电导率值 EC1。然后将试管放置沸水浴 10min，取出后于室温放置 24h，振荡后测得第二次测电导率 EC2，每个处理 3 个重复。计算相对电导率的值，计算公式：
相对电导率（%）=EC1/EC2 (5.1)
用相对电导率拟合 logistic 方程，求出半致死温度。计算公式：
y=K/(1+ae-bx)
x：处理温度，y：相对电导率，K：相对电导率上线值，a、b 为参数 （5.2）
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6.小结与展望
本文介绍不同种源秋茄不同栽培方式，在自然与人工降温条件下的生理响应规律，小结如下：
(1) 不同种源之间的秋茄幼苗株高、地径生长量基本随纬度变化呈现先增加后减少的趋势，株高增长高峰为 6~8 月，地径的增长高峰为 7~9 月。高纬度地区的幼苗生长晚于低纬度地区幼苗的生长。相关性分析表明，设施栽培冬季生物量与种源胎苗重量呈正相关，容器苗培育时可选择生物量大的胎苗用于容器苗壮苗的培育。山口、漳江口种源的幼苗株高、地径增长量最大，长势较好，而作为高纬度地区苍南和乐清两地种源的秋茄幼苗，虽株高、地径生长量与中纬度地区相比增长缓慢，但越冬后增长量明显高于高纬度地区。野外滩涂栽培条件下的九龙江口、泉州、乐清、漳江口、苍南、北仑河口种源的生物量差异不显著，苍南种源胚轴生物量较低，但表现出较强的适应性。滩涂栽培生物量（12.78g）明显高于设施容器栽培生物量（6.95g）。
(2) 自然降温条件下，综合分析设施栽培试验和田间试验的 11 个种源的秋茄生理生化指标总体表现出在降温后呈现上升趋势，但不同种源之间在不同处理条件下生理响应并未呈现规律性变化。
(3) 11 个种源的秋茄叶片低温半致死温度在-9.0°C ~-15.2°C 之间，顺序由高到低依次为苍南（-15.2°C）、深圳（-14.6）、湛江（-14.4°C）、福鼎（-14°C）、漳江口（-12.5℃）、泉州（-12.3°C）、乐清（-12.2）、北仑河口（-11.5°C）、海口（-10.3°C）、山口（-9.9°C）、九龙江口（-9.0°C）。结果表明苍南种源最为耐寒，为-15.2℃，自然温度条件下的试验阶段未出现-9℃以下的温度，而 2016 年 1 月份的乐清湾地区-5.5℃低温造成了秋茄的冻害，故低温半致死温度数据只能作为参考值，应注意理论值与实际情况相结合，自然降温包含其他小环境因素，因此低温半致死温度仅限用于耐寒性参考。
参考文献（略）