低温胁迫对金叶接骨木脯氨酸含量的影响

作者:未知

  摘要:以引种的金叶接骨木为研究对象,通过对其枝条低温胁迫处理,研究脯氨酸含量的变化。结果表明:在胁迫-25℃时,金叶接骨木的Pro含量呈现下降的趋势,植物组织细胞部分死亡,细胞质膜的透性增加致使细胞液外渗,造成其含量降低,此时温度即为抗寒温度临界点。
  关键词:金叶接骨木;脯氨酸;低温胁迫
  基金项目:河北省科技厅科学研究计划项目(16227528)
  中图分类号: S685.99                                     文献标识码:  A                           DOI编号:   10.14025/j.cnki.jlny.2019.02.021
   觀赏植物的抗寒性是观赏植物抗逆性研究的主要指标之一,生长环境温度过低是影响植物引种成功与否的一个重要生态因子,抗寒性研究对指导金叶接骨木的引种栽培具有十分重要的意义。
   金叶接骨木 (Sambucus racemosa `Plumosa aurea'),又名“公道老”,忍冬科,接骨木属多年生落叶灌木,新叶金黄色,聚伞花序顶生,花白色和乳白色,花开初夏,秋季结红色果实;金叶接骨木花、叶、果兼美,是一种很好的色叶观赏植物,具有很高的推广与开发价值。
   基于此,对金叶接骨木在低温胁迫过程中的丙二醛含量变化进行了测定,旨在为其抗寒性机理研究提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1试验材料
   供试植物材料来源于承德林业局引种的金叶接骨木,定植在承德县红旗苗圃,在11月份温度降到-10℃时,选择外围生长良好、无病虫害,整齐均匀一致的枝条,截取长度10cm的枝条,将其用蒸馏水清洗干净,并用滤纸吸干备用,每个处理设3个重复。
  1.2试验方法
   将采集的枝条置于超低温冰箱中进行人工低温胁迫,采用五个不同的低温梯度(-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃),室温处理作为对照,每个温度处理分别是3h、6h、9h,将处理过的材料置于5℃冰箱里平衡12h后,用液氮保存,采用茚三酮法对叶片脯氨酸含量进行测定。
  2 结果与分析
   植物体内的各种渗透物质在受到低温胁迫时会大量积累,使得细胞液浓度升高以增强保水力降低低温对植物体的伤害,脯氨酸作为重要的渗透物质,在逆境胁迫下,植物体内Pro的含量显著增加,在一定程度上反映了植物抗逆性的强弱,低温处理对金叶接骨木脯氨酸含量的测定结果,见图1。
   由图1可知,低温处理对金叶接骨木的Pro含量影响较大,总的趋势是先增加,后减小,处理3h材料在-25℃时脯氨酸含量达到最高值98.91μg /g,也是整个实验的最高值,在-30℃时脯氨酸含量达到最低值35.64μg /g,处理6h和9h的材料在-20℃时脯氨酸含量达到最高值,分别是92.56μg /g和84.31μg /g,在-25℃时脯氨酸含量达到最低值,分别为35.89μg /g和43.33μg /g。这表明处理初期,随着温度的降低,Pro大量积累,温度继续降低,Pro含量开始下降,不同低温处理时间,金叶接骨木的Pro含量增加和下降的幅度有差异,这与植物为了抵御低温而消耗脯氨酸有关。本研究结果显示,金叶接骨木的材料随着处理时间越长,抵御低温的能力越弱。
   游离脯氨酸在细胞内的含量与温度变化有很大关联,在低温条件下,植物组织中脯氨酸增加,可提高细胞的抗逆能力。若低温胁迫继续加剧,植物内的脯氨酸含量便呈下降趋势,说明此时的外界低温环境,使细胞膜破裂,电解质外渗,脯氨酸的调节保护机制遭到一定的破坏。脯氨酸含量峰值所对应的温度便是此品种所能承受的最低温度,低于这个温度,植物便会遭到低温冷害。
  3 结论
   在低温胁迫达到-25℃以前时,金叶接骨木的Pro含量均呈现上升的趋势,说明金叶接骨木能够适应此时的低温胁迫温度,植物能够增强对外界逆环境的适应能力。但是在胁迫达到-25℃时,金叶接骨木的Pro含量呈现下降的趋势,植物组织细胞部分死亡,细胞质膜的透性增加,致使细胞液外渗,造成其含量降低,此时温度即为抗寒温度临界点。
  参考文献
   [1]苏程远.金叶接骨木离体快繁技术及其抗寒性研究[D].东北农业大学,2013.
   [2]刘文华.三种园林植物抗寒性及扦插繁殖研究[D].东北林业大学,2010.
   作者简介:王志彦,正高级工程师,研究方向:林果技术研究与推广。
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