馬海燕
(山東省東營市廣饒縣城市管理服務(wù)中心,山東東營 257300)
月季是一種薔薇科薔薇屬常綠或半常綠灌木,有著“花中皇后”的美譽(yù),已經(jīng)被列為我國十大名花之一[1]。近年來,城市化進(jìn)程日益加快,人們越來越重視城市園林綠化建設(shè)美化及彩化,月季因其良好的觀賞特性成為城市綠地應(yīng)用及配置??蚚2]。月季最適宜生長的日間溫度為15~26℃,而最適宜生長的夜間溫度為0~15℃[3]。山東東營夏季高溫多雨,并不利于月季的生長[4]。多數(shù)月季品種在夏季耐熱性不理想,處于半休眠狀,導(dǎo)致月季的應(yīng)用范圍受到較大制約[5-6]。
近年來,人們在月季高溫響應(yīng)[7]、遺傳規(guī)律及耐熱性評價(jià)[8-9]、耐熱品種育種等方面進(jìn)行了大量研究。為探究山東東營常見月季品種的耐熱性特點(diǎn),本研究主要分析了高溫脅迫對緋扇、冰山、藍(lán)斯帶生理特性的影響,以期能夠?yàn)樵录灸蜔嵝詸C(jī)制的研究提供理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)用月季品種為緋扇、冰山、藍(lán)斯帶月季。
試驗(yàn)于東營廣饒縣某試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。于2020 年9 月26 日將上述月季移至恒溫室內(nèi),采取常規(guī)栽培方式培養(yǎng)至2020 年10 月25 日,栽培基質(zhì)配方為:60%泥炭土、20%椰糠、20%蛭石,測量并計(jì)算月季嫁接成活率、基莖、株高、葉片厚度、花色、花徑、花瓣數(shù)、花朵數(shù)、花期等。在2020 年10 月26 日,根據(jù)溫室溫度的不同設(shè)置2 個處理,分別為CK 處理(20℃)、H 處理(32℃),選擇各品種的健康月季植株分別在2 個處理方式下培養(yǎng)。在處理過程中,光照強(qiáng)度設(shè)置為5000Lx、空氣相對濕度控制在80%左右。10h 后,立即測量月季葉片葉綠素含量,采用液氮對剩余葉片速凍后置于-80℃保存,以備測量丙二醛含量、可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量、脯氨酸含量、SOD 酶活性。
采用游標(biāo)卡尺測量月季基莖、株高、花凈等指標(biāo);采用電導(dǎo)儀測定法測量相對電導(dǎo)率;采用丙酮、乙醇混合液提取法測量葉綠素含量;采用硫代巴比妥酸(TBA)法測量丙二醛含量;采用蒽酮比色法測量可溶性糖含量;采用茚三酮顯色法測量脯氨酸含量;采用NBT 法測量SOD 酶活性;利用LI-6400 型便攜式光合儀測量葉綠素含量。
采用Excel 軟件處理數(shù)據(jù),并利用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行顯著性分析。
不同品種月季形態(tài)(見表1)。由表1 可知,3 個月季品種中,緋扇的嫁接成活率最高(100%),冰山和藍(lán)斯帶的嫁接成活率分別為90.30%和85.96%;不同品種月季基莖由高到低依次為藍(lán)斯帶、緋扇、冰山;緋扇和冰山2個月季品種的株高明顯高于藍(lán)斯帶品種;3 個品種月季的葉片厚度差異不顯著;從花色角度來看,緋扇的顏色為朱紅色、冰山的顏色為純白色、藍(lán)斯帶的顏色為藍(lán)紫色;3 個月季品種花徑存在顯著差異,分別為緋扇14.23cm、冰山11.79cm、藍(lán)斯帶17.15cm;3 個品種月季花瓣數(shù)由高到低依次為緋扇(32.47 個)、冰山(25.16個)、藍(lán)斯帶(22.49 個);冰山月季的花數(shù)明顯高于緋扇及藍(lán)斯帶;緋扇和冰山2 個月季品種單花期差異不顯著,為17.46~17.57d,明顯高于藍(lán)斯帶;藍(lán)斯帶的殘花期為3.69d,明顯高于緋扇及冰山2 個品種。
表1 不同月季品種形態(tài)
高溫脅迫對月季生理指標(biāo)的影響(見表1)。在常溫條件下,不同月季葉片可溶性糖含量維持在0.0082~0.0101,存在顯著差異,其中冰山月季可溶性糖含量最高,而藍(lán)斯帶月季可溶性糖含量最低。在高溫脅迫10h時后,各品種月季可溶性糖含量均明顯增加,各處理增幅由高到低依次為冰山(11.22%)、藍(lán)斯帶(9.76%)、緋扇(9.68%)。
常溫條件下,不同處理月季葉片丙二醛含量差異顯著,其中藍(lán)斯帶月季丙二醛含量為0.21μmol/L,明顯高于冰山月季及緋扇月季(0.17~0.18μmol/L)。在高溫脅迫10h 后,各品種月季葉片丙二醛含量急劇增加。從表1 可知,藍(lán)斯帶月季丙二醛含量增加了19.05%、緋扇月季丙二醛含量增加了11.76%、冰山月季丙二醛含量增加了5.55%。
在常溫條件下,3 個月季品種葉綠素含量差異不顯著,為0.072%~0.073%。在高溫脅迫后,各品種月季葉綠素含量明顯提升,緋扇月季、冰山月季、藍(lán)斯帶月季葉綠素含量增幅分別為9.59%、6.94%、5.48%。
在常溫條件下,各品種月季脯氨酸含量由高到低依次為緋扇月季(4.58μg/g)、冰山月季(3.93μg/g)、藍(lán)斯帶月季(3.33μg/g),在高溫脅迫后,各品種月季葉片脯氨酸含量急劇增加。冰山月季增幅最大(91.09%),其次依次為藍(lán)斯帶月季(84.98%)、緋扇月季(81.66%)。
不同品種月季葉片SOD 酶活性差異顯著,各品種為別為緋扇月季(36.59U/g)、冰山月季(35.04U/g)、藍(lán)斯帶月季(34.17U/g)。由表1 中可以看出,高溫脅迫10h后月季葉片SOD 酶活性明顯增加,其增幅在35.09%~41.67%,其中冰山月季SOD 酶活性增幅最大,藍(lán)斯帶月季SOD 酶活性增幅最小。
表2 高溫脅迫對月季生理指標(biāo)的影響
在高溫脅迫作用下,植物生理代謝及光合作用將發(fā)生變化,植物葉綠素發(fā)生降解,細(xì)胞膜透性明顯增加,活性氧含量升高,與此同時,光能的吸收、利用、能量轉(zhuǎn)運(yùn)、PSⅡ活性等也發(fā)生變化[11]。
丙二醛是膜脂過氧化物的一個產(chǎn)物,若發(fā)生膜傷害,體內(nèi)可溶性物質(zhì)將出現(xiàn)外滲現(xiàn)象,丙二醛含量的高低表征著細(xì)胞膜的過氧化水平,代表著細(xì)胞膜的受損程度[12]。本研究發(fā)現(xiàn),高溫脅迫會導(dǎo)致葉片丙二醛含量增加,這可能是由于脅迫會增加葉片膜脂過氧化水平,增幅高則表明細(xì)胞膜受損程度大、耐熱性差。由此可知,冰山月季耐熱性最強(qiáng),而藍(lán)斯帶月季耐熱性最差。
在逆境條件下,植物會主動積累可溶性糖,以減少滲透勢、降低冰點(diǎn),相較于不耐熱植物,耐熱植物通常含有更多的可溶性糖[13]。本研究發(fā)現(xiàn),冰山月季、緋扇月季可溶性糖含量明顯高于藍(lán)斯帶月季,表明前兩者比藍(lán)斯帶月季更耐熱。
脯氨酸是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),在高溫條件下植物會主動積累脯氨酸以抵御高溫傷害[14]。本研究發(fā)現(xiàn),在高溫脅迫下,各品種月季脯氨酸含量均明顯增加,其增幅甚至達(dá)到了8%~90%,表明在月季抗高溫機(jī)制中脯氨酸發(fā)揮著較大作用。
SOD 酶活性直接決定著植物的耐熱性,本研究發(fā)現(xiàn)在高溫脅迫作用下,不同月季品種SOD 酶活性明顯增加。這可能是由于在脅迫作用下,植物會主動提升自身SOD 酶活以抵御高溫[15]。在高溫條件下,耐熱性植物為適應(yīng)高溫環(huán)境,其SOD 酶活性通常增加較多??梢钥闯?,冰山月季SOD 酶活性增幅為最大、藍(lán)斯帶月季SOD酶活性增幅為最小,也就是說幾個月季品種耐熱性由高到低為冰山月季、緋扇月季、藍(lán)斯帶月季。
(1)不同品種月季嫁接成活率及形態(tài)特征差異顯著,在常溫條件下,以緋扇月季嫁接成活率為最高,藍(lán)斯帶月季嫁接成活率為最低。
(2)在高溫脅迫作用下,各品種月季可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD 酶活性均明顯升高,而葉綠素含量均有所降低。其中冰山月季變化幅度為最大,藍(lán)斯帶月季變化幅度為最低。
綜上所述,不同品種月季形態(tài)特征差異顯著,緋扇月季嫁接成活率為最高,藍(lán)斯帶月季嫁接成活率為最低。在高溫脅迫下,冰山月季表現(xiàn)出了更好的耐熱性,而藍(lán)斯帶月季耐熱性最差。