常见景天高温胁迫细胞伤害率试验
来源:用户上传
作者:
摘要 以7种常见景天科多肉叶片为材料进行温度梯度处理，用电导率法测定细胞伤害率，观察供试材料对高温胁迫的耐受性。结果表明，55 ℃是姬秋丽、薄雪万年草、黄丽、胧月、八宝景天的细胞伤害率跃升临界温度，60 ℃是佛甲草和垂盆草的跃升临界温度。供试景天种类的叶型大小和取样方式不影响试验结果。
关键词 景天;高温胁迫;细胞伤害率;电导率
中图分类号 S682.3 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）04-0124-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
Abstract Seven kinds of common sedums were used as materials for temperature gradient treatment.The cell injury rate was measured by conductivity method，and the tolerance of the tested materials to high temperature stress was observed.The results showed that 55 ℃ was the critical temperature of the injury rate in Graptopetalum ′Mirinae′，Sedum hispanicum，Sedum ′Golden Glow′，Graptopetalum paraguayense and Sedum spectabile，and 60 ℃ was the critical temperature for Sedum lineare Thunb and Sedum sarmentosum Bunge.The blade size and sampling method provided for the test did not affect the test results.
Key words sedum;heat stress;cell injury rate;conductivity
景天科多肉植物因其較高的观赏价值，近年来受到人们的喜爱，除了受到园艺爱好者的追捧，大量应用于室内盆栽观赏外，也受到了园林设计师的重视，将抗性强、景观效果好的景天科多肉植物应用于城市道路、公园、小区的绿化中。由于景天科多肉植物种类繁多，生长地域广阔，从黑龙江省至海南省均在园林中有所应用。长三角地区夏季闷湿、昼夜温差小的环境与绝大多数原产高海拔戈壁及沙漠地带的外来景天科多肉植物环境差异巨大。了解常见景天科多肉植物对高温的耐受性，对它们在生产、栽培和园林中的应用具有较高的指导意义[1-2]。本试验针对常见的姬秋丽、薄雪万年草、黄丽、胧月等7种景天科多肉开展了高温胁迫细胞伤害率试验，以期在实验室环境下探究这些多肉品种的耐高温性。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试景天科多肉植物7种，分别为姬秋丽（Graptopeta-lum Mirinae）、薄雪万年草（Sedum hispanicum）、黄丽（Sedum Golden Glow）、胧月（Graptopetalum paraguayense）、佛甲草（Se-dum lineare Thunb）、八宝景天（Sedum spectabile）、垂盆草（Se-dum sarmentosum Bunge）。其中，前4种为引进品种，佛甲草和垂盆草原产浙江，八宝景天原产我国东北华北，目前已被广泛应用于园林。供试仪器：上海雷磁DDS—11A电导率仪。
1.2 试验方法
选取在同一保护地栽培的7种景天科多肉的健康功能叶，将姬秋丽、黄丽、胧月、八宝景天的叶片剪成1.0 cm2小片;薄雪万年草、佛甲草、垂盆草摘取新鲜整叶，静置30 min后用去离子冲洗5遍，吸水纸吸干备用。
每次称取2 g供试叶片装入盛有20 mL去离子水的试管中，分别在室温35、40、45、50、55、60 ℃条件下水浴15 min，取出冷却2 h至室温，用上海雷磁DDS—11A电导率仪测定电导值（Ta）;再放入100 ℃沸水中15 min，取出冷却2 h后，再测电导值（Tb），重复3次，取均值，以室温植物叶片的电导率作为对照（CK），计算各植物细胞伤害率。
细胞伤害率（%）=（Ta-CK）/（Tb-CK）×100[3-5]
2 结果与分析
2.1 不同种源的材料在高温胁迫下细胞伤害率的差异
由表1、图1可看出，姬秋丽、薄雪万年草、黄丽和胧月4种近年引进的景天科多肉高温胁迫细胞伤害率跃升温度均为55 ℃左右，高于50 ℃其细胞伤害率从30%～40%跃升到70%以上。除薄雪万年草原产西班牙外，其余3种（或其亲本）原产地均为墨西哥，原产地相对冷凉，没有绝对高温，这可能是它们对高温胁迫不适应的原因之一。 八宝景天野外分布于我国东北、华北一带，佛甲草和垂盆草广泛分布于我国南北。八宝景天高温胁迫细胞伤害率跃升温度更接近外来品种，可见原产地相对冷凉的气候特征是导致该植物更不耐高温的主要因素之一。而佛甲草和垂盆草更广的地域分布特性意味着它们对高温的适应性更好[6]。
2.2 不同叶型、取样方式与高温耐受性的关系
供试7种景天科多肉植物中薄雪万年草、佛甲草、垂盆草为小叶型景天科多肉，其余4种叶型相对较大。小叶型与大叶型相比，比表面积更大，更容易受环境变化的影响。在取样中小叶型种类取的是全叶，而大叶型种类为了方便称重，进行了裁切，存在伤口，客观上存在着受损细胞和细胞液渗出干扰。试验中，15 min的水浴时间确保能充分完成供试温度的传导，试验结果表明，小叶种类与大叶种类的高温胁迫细胞伤害率没有相关性。而在去离子水反复冲洗后，取样方式的干扰并未对结果造成影响。
3 结论与讨论
研究表明，高温胁迫下，叶片的电解质渗透率有上升的趋势，且胁迫时间越久，电解质渗透率上升越高。本试验即基于此原理而设计，试验全程在室内条件下完成。自然条件下植株的叶温可通过蒸腾作用自我调节，相应的品种在生产、栽培、应用中可能因为光照、基质水分、植物状态等其他客观因素的不同其高温耐受性也会不同，与本试验的结果存在一定的偏差。本试验表明，近年众多外来的景天科多肉植物，由于原产地與我国气候的差异，在引种、繁育和应用中应对其生物学特性开展全面的研究，除考虑生物安全性外，也为产业的良性发展提供依靠，以免造成不必要的损失[7-8]。
景天科多肉的高温耐受性高低，与该种类其他的表观特征是否存在关联性，比如叶表结构、蜡质层等尚无相关报道。
4 参考文献
[1] 解玉玲.高温胁迫对植物生理影响的研究进展[J].吉林农业，2019（8）：107-108.
[2] 贾洪涛，曹善东.高温胁迫对植物光系统的影响及对策[J].山东林业科技，2003（3）：45-47.
[3] 商侃侃，张德顺，王铖.高温胁迫下植物抗性生理研究进展[J].园林科技，2008（1）1-5.
[4] 周伟伟，王雁.应用Logistic方程确定屋顶绿化景天属植物的耐热性[C]//中国园艺学会观赏园艺专业委员会2008年学术年会论文集.哈尔滨：中国园艺学会：2008.
[5] 李小方，张志良.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，1990.
[6] 张哲，闵红梅，夏关均，等.高温胁迫对植物生理影响研究进展[J].安徽农业科学杂志，2010（16）：8338-8339.
[7] 许蓝心，田如男.观赏植物耐热性研究进展[J].亚热带植物科学，2009（1）：96-102.
[8] 陈培琴，郁松林，詹妍妮，等.植物在高温胁迫下的生理研究进展[J].中国农学通报，2006（5）：223-227.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15152286.htm
