山西农业大学果树研究所梨种质资源与育种团队在Turkish Journal of Agriculture and Forestry发表了题为Comparative growth, hydraulic conductivity, and sap flow responses of seedlings of two pyrus species to drought stress的研究论文。杨盛副研究员为第一作者。该研究得到了国家梨产业技术体系、山西省果树产业技术体系、山西省自然科学基金项目资助。
该研究以杜梨和豆梨的盆栽幼苗为试材，比较两种梨属植物2个幼苗的抗旱能力。通过人工干旱模拟试验：轻度干旱胁迫（LD）：土壤相对含水量为60±5%；中度干旱胁迫（MD）：土壤相对含水量为40±5%；重度干旱胁迫（HD）：土壤相对含水量为20±5%；CK：土壤相对含水量为80±5%，对苗木生长潜力进行调查、植物水力特性和茎液流速进行测定。发现了杜梨具有较强的抗旱能力，为梨在缺水条件下繁殖的适应性提供了理论依据。
通过对新梢的相对生长（RG）进行测定，在正常供水条件下，新梢的相对生长（RG），杜梨高于豆梨（P<0.05），表明前者比后者生长更快。随着干旱胁迫强度的增加（从LD到HD），两种砧木的新梢的RG逐渐降低。在LD、MD和HD条件下，杜梨、豆梨幼苗新梢的RG显著降低，表明新梢生长与干旱强度之间存在负相关。由图1可知，中度和重度干旱显著影响了两种梨砧木，与杜梨相比，豆梨对干旱更敏感。
图1：干旱胁迫对两种梨砧木幼苗新梢相对生长的影响
在干旱条件下，两个试验砧木的基部茎直径随着干旱胁迫强度的增加而减小。如表1所示，杜梨中，与LD相比，MD和HD下的基部茎直径减小更为显著。而在豆梨中，LD实际上导致茎稍厚，然后随着干旱胁迫强度的增加而逐渐减少。结果表明：干旱的严重程度与茎基直径的减少有关，杜梨的总基径高于豆梨，而TLAP不受干旱强度变化的影响。
表1：在低、中、高干旱胁迫影响下，杜梨和豆梨生长参数的差异
为了研究缺水条件下杜梨和豆梨根形态特征的不同，对干旱处理的两个梨砧木根系形态进行对比（图2）。在杜梨中，根长呈现出MD＞LD＞CK＞HD；根表面积、平均直径和根体积，都随着干旱强度的增加而减少。在豆梨中，随着干旱条件的恶化，根长和根表面积逐渐减少。
图2：干旱胁迫下两个梨砧木根系的形态差异
A1：杜梨，CK；A2：杜梨，LD；A3：杜梨，MD；A4：杜梨，HD；
B1：豆梨，CK；B2：豆梨，LD；B3：豆梨，MD；B4：豆梨，HD。
对不同处理下杜梨和豆梨的蒸腾速率（Tr）、净光合速率（Pn）和水分利用效率进行对比，如图3所示，在A图中，LD条件下豆梨的Tr先增加后减少。在MD和HD的影响下，两种物种的Tr均持续显著降低。结果表明，与杜梨相比，豆梨的Tr显著降低。B图中，干旱胁迫下两种砧木幼苗的Pn降低，不同干旱处理之间存在显著差异。C图中，LD处理下两种幼苗的Pn值显著高于MD和HD。在HD条件下，豆梨的水分利用效率显著高于其他处理。
图3：干旱胁迫对杜梨（A、B、C）和豆梨（D、E、F）的蒸腾速率（A、D）、
净光合速率（B、E）和水分利用效率（C、F）的影响
根据缺水条件下杜梨和豆梨的水力特性分析（图4）可得，随着干旱胁迫强度（即MD和HD）的增加，杜梨的叶片特异性K冠层比豆梨更高；茎干K冠比豆梨高于杜梨，豆梨比杜梨更易受干旱影响。
图4：干旱胁迫下杜梨和豆梨的水力特性
A：叶冠， ；B：茎冠；
C：K茎； D：K茎
在干旱胁迫下比较两种梨属植物2个幼苗的根系导水率和茎液流响应（图5）。两个物种的根系水力阻力都有增加的趋势，而豆梨的变化很小。在LD的影响下，杜梨的液流速度显著高于对照。随着干旱加剧，与对照相比，MD和HD的茎液流速分别显著降低至72.6%和42.2%。在相同干旱条件下，随着干旱强度的增加，豆梨茎液流速的降低幅度显著大于杜梨。
A：45天干旱胁迫对两种砧木根系水力传导阻力的影响；
B：杜梨茎液流速的变化；
C：豆梨茎液流速的变化
作者介绍：
杨盛，博士，副研究员，硕士研究生导师，山西农业大学果树研究所梨资源与育种团队负责人、仁果研究室主任，主要从事梨新品种选育、果实品质生理与调控机制研究及技术研发和试验示范工作。现为国家梨产业技术体系太谷综合试验站站长、山西省果树产业技术体系岗位专家、中国园艺学会梨分会理事、全国梨产业协作组成员、全国梨产业APP咨询专家。先后承担国家和省部级科研项目12项；在《园艺学报》、《林业科学》、《果树学报》等国家一级学报，以第一作者发表学术论文25篇，其中SCI收录3篇，ISTP收录1篇，EI收录1篇；获山西省农村技术承包奖集体一等奖1项；制定地方标准3项；申请专利7项；审定梨新品种1个。在基础研究方面，率先在国内开展了梨‘僵芽’发生机理研究，第一次在国际学术期刊公开发表了相关领域的研究报道。作为骨干成员开展了玉露香梨的研究及示范推广工作。
https://webofscience.clarivate.cn/wos/alldb/full-record/WOS:001009599600009
