， ， ， 洪娥， (.貴州省林業(yè)推廣科技推廣總站， 貴陽 55000； .貴州省植物園， 貴陽 55000)

高溫脅迫對(duì)淡黃花百合幼苗生理指標(biāo)的影響

杜凌1，吳楠2，董萬鵬2，吳洪娥2，朱立2
(1.貴州省林業(yè)推廣科技推廣總站， 貴陽 550001； 2.貴州省植物園， 貴陽 550001)

為了解淡黃花百合的高溫抗性，對(duì)淡黃花百合幼苗進(jìn)行35 ℃高溫脅迫4，6，8，10 d處理，測(cè)定高溫對(duì)幼苗葉片丙二醛、脯氨酸、含水量、蛋白質(zhì)、可溶性糖指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：淡黃花百合幼苗在高溫處理下，丙二醛含量逐漸降到最低，到第10天有所升高；脯氨酸含量先升高后下降，最后略有上升；含水量隨高溫時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降；可溶性蛋白、可溶性糖的含量逐步升高后有所下降。

淡黃花百合； 高溫脅迫； 丙二醛； 脯氨酸；

淡黃花百合(LiliumsulphureumBaker)具有較高的觀賞、食用和藥用價(jià)值，是一種不可多得的集觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值于一體的植物。近年來，貴州省百合產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，將百合屬植物作為主要發(fā)展的品種之一。因此，對(duì)貴州的野生淡黃花百合進(jìn)行抗高溫試驗(yàn)研究，探索新的栽培管理方式，旨在解決在高溫地區(qū)生產(chǎn)淡黃花百合的技術(shù)難題，為開發(fā)和保護(hù)利用淡黃花百合提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

貴州野生淡黃花百合產(chǎn)于黔北，生于路邊、草坡或山坡陰處疏林下。引種的野生淡黃花百合采收于10月，在百合倒苗之后。用百合種球進(jìn)行鱗片繁殖。在秋季選擇健壯無病植株，剝下母球的鱗片扦插繁殖，扦插基質(zhì)腐殖土與珍珠巖的比例為1∶1。實(shí)驗(yàn)采用百合種球鱗片扦插繁殖后第2年生長(zhǎng)的幼苗，苗高27 cm。

1.2 方 法

1.2.1 高溫處理

選取生長(zhǎng)良好的植株放入35 ℃光照培養(yǎng)箱中，分別處理4，6，8，10 d，進(jìn)行對(duì)照處理和分析。

1.2.2 生理生化指標(biāo)的測(cè)定

每個(gè)指標(biāo)分別取功能葉片，重復(fù)測(cè)定3次取平均值。丙二醛含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法。脯氨酸含量測(cè)定采用酸性茚三酮比色法。蛋白質(zhì)含量測(cè)定用考馬斯亮藍(lán)溶液?？扇苄蕴呛坎捎幂焱壬y(cè)定。纖維素采用木質(zhì)素測(cè)定方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫脅迫對(duì)丙二醛含量的影響

丙二醛是由于植物器官衰老或在逆境條件下受傷害，組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的。丙二醛是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物，其含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度。丙二醛從膜上產(chǎn)生的位置釋放出來后，可以與蛋白質(zhì)、核酸反應(yīng)，從而喪失功能，還可使纖維素分子間的橋鍵松弛，或抑制蛋白質(zhì)的合成，它的含量與植物衰老及逆境傷害有密切關(guān)系。

圖1 高溫脅迫對(duì)丙二醛含量的影響

高溫脅迫下淡黃花百合幼苗葉片丙二醛含量的變化呈現(xiàn)不同趨勢(shì)。如圖1所示，沒有經(jīng)過高溫處理和35 ℃高溫處理4，6，8 d，丙二醛含量的變化呈逐漸降低趨勢(shì)。而在35 ℃高溫脅迫下處理10 d，淡黃花百合的丙二醛含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，為0.413，比高溫處理8 d后的高出0.155 5，比高溫處理6 d后的高出0.088。丙二醛含量總體呈現(xiàn)逐漸降到最低，然后到第10天有所升高的趨勢(shì)。

2.2 高溫脅迫對(duì)脯氨酸含量的影響

脯氨酸作為一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，被認(rèn)為是植物逆境脅迫的產(chǎn)物，高溫條件下脯氨酸的累積常用作抗熱性鑒定的生理指標(biāo)。脯氨酸在植物的抗逆境脅迫中可以防止植物水分散失和提高原生質(zhì)體的穩(wěn)定性。脯氨酸增加的原因是合成受刺激、氧化受抑和蛋白質(zhì)合成受阻。許多耐熱的植物品種比不耐熱品種在高溫脅迫時(shí)脯氨酸積累多。植物體內(nèi)脯氨酸的去路主要是參與蛋白合成或被氧化。在積累之后有下降趨勢(shì)是由于脅迫條件下其生物合成來源于谷氨酸，脯氨酸的不斷更新需要碳水化合物的供應(yīng)。

圖2 高溫脅迫對(duì)脯氨酸含量的影響

如圖2所示，脯氨酸含量隨著高溫處理的天數(shù)增加而呈現(xiàn)先升高后下降，最后略有上升的趨勢(shì)。高溫處理第4天，脯氨酸含量為10.017，比對(duì)照9.200 5略有升高。到第6天脯氨酸含量達(dá)到最高為11.557 5，比對(duì)照增加了26%。第8天脯氨酸含量急劇下降，達(dá)到最低，為5.526。第10天脯氨酸含量略有上升，為7.7。

2.3 高溫脅迫對(duì)葉片含水量的影響

植物體中的各種代謝活動(dòng)都需要水分的參與，植物組織的含水量是反映植物組織水分生理狀況的重要指標(biāo)。在不同環(huán)境的脅迫下，植物體內(nèi)的水分均會(huì)受到不同程度的影響，植物在逆境脅迫下的水分含量變化在一定程度上也反映了植物體的生存狀態(tài)和抗逆性能?？篃嵝詮?qiáng)的品種在高溫逆境下水分的吸收和喪失能夠在較大范圍內(nèi)保持平衡，耐熱型植物的葉片能夠保持較低的水分散失來適應(yīng)高溫逆境的脅迫。

由圖3可見，經(jīng)過高溫脅迫后,淡黃花百合幼苗葉片的相對(duì)含水量(RWC)隨高溫持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，并且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少。在第4天，淡黃花百合葉片含水量(RWC)比對(duì)照降低0.2%。第6天，葉片含水量(RWC)比對(duì)照降低1.25%。第8天，葉片含水量(RWC)比對(duì)照降低2.84%。第10天，葉片含水量(RWC)比對(duì)照降低2.94%。淡黃花百合幼苗的葉片含水量隨著脅迫處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，但總體變化幅度較小，下降幅度不大。

圖3 高溫脅迫對(duì)含水量的影響

2.4 高溫脅迫對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響

可溶性蛋白是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。植物組織通過可溶性物質(zhì)的主動(dòng)積累來降低滲透勢(shì)，進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)?？扇苄缘鞍踪|(zhì)具有較強(qiáng)的親水膠體性質(zhì)，可影響細(xì)胞的保水力。變化了的環(huán)境因子或環(huán)境脅迫包括溫度、水、病蟲害和紫外輻射等都會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)。

圖4 高溫脅迫對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響

由圖4可知，高溫脅迫下，淡黃花百合幼苗葉片的可溶性蛋白的含量呈現(xiàn)逐步升高后有所下降的趨勢(shì)，處理時(shí)間不同，變化幅度不同。35 ℃高溫脅迫下，可溶性蛋白的含量在第4天、第6天、第8天、第10天，分別為對(duì)照的1.004倍、1.262倍、1.342倍、1.316倍，差異不明顯，到第8天達(dá)到最高點(diǎn)，第10天有所下降，與對(duì)照差異不大。

類型及其標(biāo)志

參考文獻(xiàn)類型普通圖書會(huì)議錄匯編報(bào)紙期刊學(xué)位論文報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)專利數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)程序電子公告檔案輿圖數(shù)據(jù)集其他文獻(xiàn)類型標(biāo)志MCGNJDRSPDBCPEBACMDSZ

注：對(duì)于其他未說明的文獻(xiàn)類型，建議采用單字母“Z”。

2.5 高溫脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響

可溶性糖是滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物的生命周期中具有重要作用?？扇苄蕴遣粌H為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供能量和代謝中間產(chǎn)物，而且具有信號(hào)功能。它也是植物生長(zhǎng)發(fā)育和基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子。在一定的脅迫范圍內(nèi)，植物能調(diào)節(jié)體內(nèi)可溶性糖的含量來降低逆境對(duì)植物膜系統(tǒng)的傷害。

圖5 高溫脅迫對(duì)可溶性糖含量的影響

淡黃花百合幼苗葉片的可溶性糖含量隨高溫脅迫程度的加劇而呈現(xiàn)先升高后略有下降的趨勢(shì)。在35 ℃高溫脅迫過程中，可溶性糖含量是先由對(duì)照的4.174上升到處理第4天的15.152。在第6天上升到最高，為16.462 5。第8天略有下降，為15.189 5。第10天下降到13.495。數(shù)據(jù)表明，淡黃花百合具有一定耐熱性，有機(jī)體在熱脅迫后能通過可溶性糖的迅速增加發(fā)生有效的耐熱應(yīng)答反應(yīng)。

3 討論與結(jié)論

植物在一定范圍的高溫環(huán)境下并不是被動(dòng)地承受傷害，而是主動(dòng)地調(diào)節(jié)適應(yīng)。在溫度脅迫條件下，植物要生存必須維持一定的能量代謝水平，并通過代謝途徑避免機(jī)體的損傷和有毒物質(zhì)的積累。

丙二醛是由于植物器官衰老或在逆境條件下受傷害，組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的。35 ℃高溫脅迫過程中，丙二醛含量總體呈現(xiàn)逐漸降到最低，然后到第10天有所升高的趨勢(shì)。隨溫度升高，淡黃花百合幼苗葉片脯氨酸含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表明已經(jīng)產(chǎn)生高溫脅迫反應(yīng)，運(yùn)用自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)來適應(yīng)外界環(huán)境。葉片脯氨酸含量達(dá)到峰值后又開始下降，可能隨著溫度升高，幼苗所受到的熱害越來越嚴(yán)重，脅迫第6天自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)已經(jīng)無法恢復(fù)，脯氨酸合成受阻。由于受到高溫脅迫，葉片的相對(duì)含水量隨高溫持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì), 并且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少。幼苗葉片的可溶性蛋白的含量迅速升高，超過對(duì)照處理，第8天達(dá)到最高點(diǎn)，說明已經(jīng)開始誘導(dǎo)合成熱激蛋白，合成速率大于降解速率顯示出對(duì)高溫逆境的耐熱性。葉片的可溶性糖含量隨高溫脅迫程度的加劇而急劇增加?？扇苄蕴堑暮考眲≡龃螅琍OD、SOD等過氧化物酶的活性顯著增強(qiáng)，有機(jī)體在熱脅迫后能通過可溶性糖的迅速增加，發(fā)生有效的耐熱應(yīng)答反應(yīng)。

各生理指標(biāo)在高溫脅迫后與正常溫度下相比發(fā)生了較為明顯的變化。本試驗(yàn)各項(xiàng)生理指標(biāo)測(cè)定及綜合評(píng)價(jià)僅能基本反映淡黃花百合幼苗的耐熱性，從一個(gè)側(cè)面反映淡黃花百合幼苗對(duì)溫度脅迫的相對(duì)耐受性,為淡黃花百合的引種栽培提供一定的理論依據(jù)，其適應(yīng)性還需與其他環(huán)境因子結(jié)合起來, 進(jìn)行更細(xì)致、深入的研究。

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Study the Effects of the Ear-to-row Method on the Quality of Maize

DULing1,WUNan2,DONGWanpeng2,WUHonge2,ZHULi2

2016-06-25

貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(編號(hào)：黔科合J字[2013]2203號(hào))。

杜 凌(1960—)，女，貴州貴陽人；高級(jí)工程師，主要從事林業(yè)科技推廣工作。

朱 立(1975—)，女，貴州貴陽人；高級(jí)工程師，主要從事花卉植物的科學(xué)研究工作。

含水量； 蛋白質(zhì)； 可溶性糖

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.11.076

S 644.1

A

1001-4705(2016)11-0076-03