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水分在苹果生长发育过程中起着重要的作用，是植物生命活动中不可或缺的重要组成成分。矮砧密植栽培是我国苹果生产发展的方向，进行矮砧密植栽培的重要途径就是矮化砧木的选择利用，矮化砧木可以合理调控树势、促进早花早果，改善果实品质，增加产量。我国华北地区矮化砧木的利用形式以矮化中间砧为主，目前生产上广泛推广应用的SH40、冀砧1号等砧木克服了M26中间砧抗寒性弱易抽条的弊病，抗寒性得到了大幅提升，而我们华北地区水资源短缺，降雨时间分布不均且受季风性气候影响严重，但对这些矮化中间砧的抗旱性研究较少，因此，本试验旨在筛选出抗旱性较强的矮化中间砧，以期为苹果栽培中矮化砧木的选择利用提供一定依据。
本试验以河北农业大学选育的矮化砧木冀砧1号、SH40和新引进矮化砧木BP、60-160-13等为中间砧，基砧均为八棱海棠，品种为天红2号，通过盆栽试验研究了自然干旱胁迫下8种矮化中间砧组合的外部形态变化、叶绿素和光合参数变化、保护酶活性变化和细胞膜系统变化，利用隶属函数法，对8种中间砧组合的多种抗旱指标进行综合分析，主要研究结果如下:
1.随着干旱胁迫时间的延长，各矮化中间砧组合旱害指数逐渐升高，3-7-15-1、BP、冀砧1号在干旱胁迫3d时最早出现一级旱害症状，且在干旱胁迫14d时旱害指数较高分别为83.33％、80.95％和75.76％;各组合叶片相对含水量持续降低，叶片内水分代谢受到抑制，旱害指数较高的3-7-15-1、BP和冀砧1号叶片相对含水量下降幅度较大，干旱胁迫14d时叶片相对含水量分别比其0d时降低了43.37％、44.09％和36.37％，旱害指数较低的60-160-13、SH40和19-10在整个胁迫过程中叶片相对含量保持在较高的水平且降幅较小，在胁迫14d时分别比其0d降低了18.81％、26.80％和23.87％。
2.随着干旱胁迫时间的延长，各矮化中间砧组合叶绿素含量整体逐渐降低，在干旱胁迫5d时，BP、3-7-15-1和冀砧1号叶绿素含量最先表现出显著下降;各组合叶片初始荧光Fo逐渐增加，干旱胁迫14d时，60-160-13、19-10、9-3和SH40的Fo分别比其0d时增加了45.42％、43.63％、44.04％和53.60％，相较其它中间砧组合增幅较小;各组合叶片最大光化学效率Fv/Fm逐渐降低，3-7-15-1、BP和冀砧1号在整个胁迫过程中Fv/Fm处于较低水平，在干旱胁迫14d时显著低于其他中间砧，分别比其0d时下降了61.09％、59.20％和56.20％，降幅较大。
3.持续干旱胁迫过程中，各矮化中间砧组合Pn、Tr和Gs总体均呈下降趋势，Ci先降低后升高，光合作用限制因素由气孔因素变为非气孔因素，干旱胁迫14d时，BP、冀砧1号和3-7-15-1净光合速率降为负值，分别为-1.51mol·m2·s-1、-0.91μmol·m2·s-1和-0.41μmol·m2·s-1，光合作用受到了严重的抑制;各组合WUE先小幅升高后降低，干旱胁迫14d时，BP、冀砧1号和3-7-15-1的WUE降为负值，其它中间砧WUE变化幅度较小。
4.持续干旱胁迫过程中，各矮化中间砧组合的O2-产生速率加快、MDA含量增加，细胞膜脂过氧水平升高，干旱胁迫5d时，BP和3-7-15-1的O2-产生速率显著升高，BP、3-45、冀砧1号、9-3和3-7-15-1的MDA含量显著升高，干旱胁迫14d时达到最高，O2-产生速率分别比其0d时升高了197.92％和218.93％，MDA含量分别比其0d时升高了164.73％、141.98％、158.40％、113.51％和186.20％;同时，SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量大大增加，清除多余的活性氧，降低膜质过氧化水平，调节渗透压。在干旱胁迫8d时，60-160-13和SH40的SOD活性达到最大值分别为31.21U·g-1FW和32.83U·g-1FW，POD活性BP、3-45、9-3和19-10呈“升高-降低-升高”变化趋势，冀砧1号、60-160-13、SH40和3-7-15-1呈“升高-降低-升高-降低”变化趋势，CAT活性BP和3-7-15-1上升幅度较大，活性最高时分别比其0d时升高了264％和200％，BP、3-7-15-1、冀砧1号和3-45可溶性蛋白质含量在胁迫过程中呈现出先升高后降低的变化趋势，胁迫8d时达到最大值分别为58.75μg·g-1·FW、57.30μg·g-1·FW、51.60μg·g-1·FW和42.38μg·g-1·FW。
5.通过模糊数学隶属函数法对各项指标进行综合隶属函数分析得出8种矮化中间砧的抗旱性强弱为:60-160-13＞SH40＞19-10＞9-3＞3-45＞冀砧1号＞BP＞3-7-15-1。对综合隶属函数平均值进行模糊聚类，将矮化中间砧的抗旱性划分为3类:(1)抗旱性强:60-160-13、SH40和19-10;(2)抗旱性中等:9-3和3-45;(3)抗旱性弱:冀砧1号、BP和3-7-15-1。
本试验以河北农业大学选育的矮化砧木冀砧1号、SH40和新引进矮化砧木BP、60-160-13等为中间砧，基砧均为八棱海棠，品种为天红2号，通过盆栽试验研究了自然干旱胁迫下8种矮化中间砧组合的外部形态变化、叶绿素和光合参数变化、保护酶活性变化和细胞膜系统变化，利用隶属函数法，对8种中间砧组合的多种抗旱指标进行综合分析，主要研究结果如下:
1.随着干旱胁迫时间的延长，各矮化中间砧组合旱害指数逐渐升高，3-7-15-1、BP、冀砧1号在干旱胁迫3d时最早出现一级旱害症状，且在干旱胁迫14d时旱害指数较高分别为83.33％、80.95％和75.76％;各组合叶片相对含水量持续降低，叶片内水分代谢受到抑制，旱害指数较高的3-7-15-1、BP和冀砧1号叶片相对含水量下降幅度较大，干旱胁迫14d时叶片相对含水量分别比其0d时降低了43.37％、44.09％和36.37％，旱害指数较低的60-160-13、SH40和19-10在整个胁迫过程中叶片相对含量保持在较高的水平且降幅较小，在胁迫14d时分别比其0d降低了18.81％、26.80％和23.87％。
2.随着干旱胁迫时间的延长，各矮化中间砧组合叶绿素含量整体逐渐降低，在干旱胁迫5d时，BP、3-7-15-1和冀砧1号叶绿素含量最先表现出显著下降;各组合叶片初始荧光Fo逐渐增加，干旱胁迫14d时，60-160-13、19-10、9-3和SH40的Fo分别比其0d时增加了45.42％、43.63％、44.04％和53.60％，相较其它中间砧组合增幅较小;各组合叶片最大光化学效率Fv/Fm逐渐降低，3-7-15-1、BP和冀砧1号在整个胁迫过程中Fv/Fm处于较低水平，在干旱胁迫14d时显著低于其他中间砧，分别比其0d时下降了61.09％、59.20％和56.20％，降幅较大。
3.持续干旱胁迫过程中，各矮化中间砧组合Pn、Tr和Gs总体均呈下降趋势，Ci先降低后升高，光合作用限制因素由气孔因素变为非气孔因素，干旱胁迫14d时，BP、冀砧1号和3-7-15-1净光合速率降为负值，分别为-1.51mol·m2·s-1、-0.91μmol·m2·s-1和-0.41μmol·m2·s-1，光合作用受到了严重的抑制;各组合WUE先小幅升高后降低，干旱胁迫14d时，BP、冀砧1号和3-7-15-1的WUE降为负值，其它中间砧WUE变化幅度较小。
4.持续干旱胁迫过程中，各矮化中间砧组合的O2-产生速率加快、MDA含量增加，细胞膜脂过氧水平升高，干旱胁迫5d时，BP和3-7-15-1的O2-产生速率显著升高，BP、3-45、冀砧1号、9-3和3-7-15-1的MDA含量显著升高，干旱胁迫14d时达到最高，O2-产生速率分别比其0d时升高了197.92％和218.93％，MDA含量分别比其0d时升高了164.73％、141.98％、158.40％、113.51％和186.20％;同时，SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量大大增加，清除多余的活性氧，降低膜质过氧化水平，调节渗透压。在干旱胁迫8d时，60-160-13和SH40的SOD活性达到最大值分别为31.21U·g-1FW和32.83U·g-1FW，POD活性BP、3-45、9-3和19-10呈“升高-降低-升高”变化趋势，冀砧1号、60-160-13、SH40和3-7-15-1呈“升高-降低-升高-降低”变化趋势，CAT活性BP和3-7-15-1上升幅度较大，活性最高时分别比其0d时升高了264％和200％，BP、3-7-15-1、冀砧1号和3-45可溶性蛋白质含量在胁迫过程中呈现出先升高后降低的变化趋势，胁迫8d时达到最大值分别为58.75μg·g-1·FW、57.30μg·g-1·FW、51.60μg·g-1·FW和42.38μg·g-1·FW。
5.通过模糊数学隶属函数法对各项指标进行综合隶属函数分析得出8种矮化中间砧的抗旱性强弱为:60-160-13＞SH40＞19-10＞9-3＞3-45＞冀砧1号＞BP＞3-7-15-1。对综合隶属函数平均值进行模糊聚类，将矮化中间砧的抗旱性划分为3类:(1)抗旱性强:60-160-13、SH40和19-10;(2)抗旱性中等:9-3和3-45;(3)抗旱性弱:冀砧1号、BP和3-7-15-1。