1. 研究目的与意义

培忠杉为南京林业大学已故林木遗传育种专家叶培忠教授分别以墨西哥落羽杉和柳杉作为父母本开展杂交，获得的远缘杂交种。经过多年的繁殖栽培，培忠杉可生长于季节性淹水环境中，但对于苗期淹水的生理生化指标测定则未见文献报道。本实验将对培忠杉苗木开展不同程度的淹水对比试验，探索淹水对苗木生理生化指标的影响，为培忠杉的推广应用提供技术支撑。

近年来，全球气候正在变暖，生态系统面临的危机日渐严峻，世界各地气候灾害频繁发生，在中国，1998年以后的长江沿岸，越来越多的环境胁迫严重危害到了植物的生长发育，还给人类社会的经济造成重大破坏。因此关于植物抗逆性的研究报道越来越多，与人们关系最紧密的农作物方面抗逆性实验起步较早，并有大量的相关报道，与环境有关的木本植物对逆境抗性的研究也逐渐增加。

植物在逆境胁迫下，会采取很多方式减小逆境的损伤，调节自身的代谢活动，膜透性改变，细胞代谢紊乱，生长受到抑制，活性氧增加，体内代谢改变，脱落酸含量提高，渗透调节改变，许多研究发现淹水会减少植被的生长量和有机物积累量，但是对于逆境的适应性不同的树种会有所不同。唐罗忠1998年的研究发现，在淹水环境下，105杨和351杨的株高变化不明显，然而杨柳（salix babylonica linn.）的株高变化比对照组要更明显，因此认为柳树对涝渍的适应性较强^[1]。张晓平2004年对不同种源的鹅掌楸（liriodendron chinense）研究发现，树种在淹水后的株高增长量明显低于对照组^[2]。然而侯嫦英在2003年的研究表明，落羽杉（taxodium distichum）和绒毛白蜡（fraxinus velutina）在涝渍条件下，可以促进其生长和代谢水平^[3]。

2. 国内外研究现状分析

1文献综述

1.1 培忠杉概况

1.1.1 培忠杉的起源

培忠杉是将墨西哥落羽杉（taxodium mucronatum tenore）和柳杉（cryptomeria fortunei hooibrenk ex otto et dietr）作为亲本进行杂交而得到的远缘杂交种，该杂交种是由我国杰出的林木育种专家叶培忠教授在南京培育的；在长达两年的实验过程中，对不同属的墨西哥落羽杉和柳杉进行授粉杂交，最终结出了三个球果，播种后获得了十二株种苗，经过筛选后选择了五株繁殖，之后通过扦插繁殖获得了六千余株种苗，由此形成了培忠杉这一新的杉科属间杂交种，不过当时对培忠杉特性的研究比较少，而且在生长期并没有什么突出的优势，还有人经常将它和墨西哥落羽杉认为是同一树种，因此，即使它在全国许多地方都有进行推广试种，但在各地引种之后留存的种苗也不多，即便在南京也寥寥无几^[9,10,11]。

张建军教授在1998年间曾对培忠杉进行过研究，认为它对逆境的适应性较强，在生态保护方面有很大的价值，希望人们能够全面了解这个即将被湮没的树种^[13]；培忠杉最重要的种质资源圃位于上海，而且是半常绿树种，生长迅速，抗涝抗风，耐盐碱，不仅适合作为庭院园林树木，也可以种植在盐碱滩涂地^[12]。

1.1.2 培忠杉的性质

培忠杉的外形与其母本比较接近，是半常绿和常绿乔木，种苗繁殖主要是无性繁殖，不结实，很多人经常会搞混墨西哥落羽杉和培忠杉，它们侧生的枝条不是二列的，而呈现螺旋状散生，叶片较为扁平，如条状，排列紧凑，大都在同一平面上^[12]，培忠杉的偏母系遗传现象也被rapd分析证明过^[14]。

3. 研究的基本内容与计划

选取生长健壮、长势一致的试验材料在玻璃温室内进行淹水处理，每树种每处理30株。各处理具体如下：

ck：对照，土壤含水量相当于田间持水量的75%左右(称重法控制)，为木本植物生长的最佳含水量；

w1：浅淹处理，及时补充水分保证水淹没花盆，营造成积水环境；

4. 研究创新点

本实验通过盆栽模拟水淹环境条件，从生长特性和生理生化角度探究培忠杉对不同程度水淹胁迫的适应性，观测株高、地径、气生根等形态变化及测定生理生化各项指标，以解释培忠杉杂种优势的生理基础，也为研究植物耐水湿机理提供理论依据。