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]。
植物的生长发育不能离开水，含水量的多少会影响植物的生理代谢、地理位置。我国地域广阔，水域发达，但是洪涝灾害的发生频率不断上升，不利于抗涝性差的观赏植物生长在这些地区，所以及时对植物的抗涝性进行培育和筛选让其能够长期在涝害地区种植繁育已经是解决涝害地区土地利用的根本途径。
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。
耐涝性强的植物在淹水胁迫下，茎基变粗，皮孔肥大，根皮层变厚，细胞间隙变大，叶片失绿变黄，有些会在树干部位生出不定根，借此来增加植物可吸收的氧气；在涝渍条件下，植物首先会改变气孔导度，影响CO2的释放，光合速率减缓，从而抑制了光合产物的合成，而且由于气孔的收缩或者是关闭，植物的呼吸作用也会减缓，植物吸收的水分减少[4]，开始无氧呼吸。而耐涝性的植物在适应水淹环境后，气孔导度会增大，气孔可能会逐渐张开，恢复有氧呼吸，因此叶绿素的含量也可以作为涝害的鉴定指标；无氧呼吸会使根系接收的养分减少，还能拦阻对矿物质的接收，使得叶片养分不良，失绿发黄、叶绿素分解。
目前有很多研究是关于植物保护酶系统在逆境条件下的变化，但大部分是对于植物其中的几种酶的研究，并没有关于整个保护酶体系的研究发现。现在大家都认可的观点是在涝渍环境下，植物体内的抗氧化物酶活性和数量都会发生变化，但是不同的树种对抗涝性的适应性不同，其活性的变化也会存在差异[5]。在对水稻的研究中发现，水稻（Oryza sativa）在水淹时和停止淹水后的恢复期，其抗坏血酸氧化酶的活性保持在较低水平，从而使抗涝性强的水稻减少活性氧对其细胞的毒害[6]。银杏（Ginkgo biloba）在被水淹处理后，其体内的抗氧化物酶活性迅速升高，然而，随着实验的进行，其酶活性会逐渐降低，淹水对银杏的迫害愈发严重，在涝渍条件下，植物的多种保护酶的活性会逐渐降低，导致脯氨酸的氧化过程受到影响，形成大量游离的脯氨酸，而谷氨酸加快转变为脯氨酸，导致叶片中存在大量的游离脯氨酸，改变了植物的渗透压，减少水分流失，使原生质胶体更加稳定[7,8]；植物可溶性含量的增添也可以转变植物的细胞膜透性，减低细胞间水势，一样能降低植物水势，水分也能保持平衡，减少生理性的时候，增强组织吸水和保水能力，这也能一定程度的提高组织的抗涝性。
另外，植物在淹水条件下，细胞膜的透性会增加，丙二醛会大量存在于植物叶片中，细胞膜结构会受到严重损害，其中的离子渗出，叶片相对电导率增加，植物的电导率变化和丙二醛含量变化是可以反应出植物的抗涝性强弱的[4,10]。
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]。
