鏡面草的耐旱性研究

周秀華，武術(shù)杰

(長春大學(xué) 園林學(xué)院，長春 130022)

鏡面草的耐旱性研究

周秀華，武術(shù)杰

(長春大學(xué) 園林學(xué)院，長春 130022)

確定植物耐失水極限對養(yǎng)護(hù)管理、節(jié)約用水有重要意義。本試驗(yàn)研究以鏡面草為試驗(yàn)材料測定不同失水條件下脯氨酸含量和植物相對含水量兩項(xiàng)指標(biāo)變化。脯氨酸含量測定使用751分光光度計(jì)。結(jié)果表明，當(dāng)控水天數(shù)達(dá)20天時，脯氨酸含量變化與控水17天時脯氨酸含量變化以不大，且植株形態(tài)表現(xiàn)出萎蔫嚴(yán)重。當(dāng)澆水后植株又恢復(fù)生命狀態(tài)。由此確定鏡面草植株耐失水極限為20天。

鏡面草;脯氨酸含量;相對含水量;失水極限

鏡面草(Pilea peperomioides)為蕁麻科冷水花屬多年生肉質(zhì)草本，無毛，叢生，根狀莖直立、粗狀不分枝。葉聚生莖頂端，花序聚傘圓錐狀。是一種罕見的耐寒喜陰植物。本試驗(yàn)以盆栽鏡面草為試材，通過研究鏡面草植株的耐旱失水狀況確定鏡面草的失水極限，為鏡面草生產(chǎn)管理進(jìn)行指導(dǎo)。

關(guān)于耐旱失水性研究，劉媛媛，周廣柱在干旱脅迫條件下三種灌木抗旱特性研究中以榛子、荊條、多花胡枝子為試材，通過盆栽控水進(jìn)行水分脅迫，對不同土壤含水量的各樹種葉片保水力、葉綠素含量、丙二醛含量和游離脯氨酸含量等指標(biāo)進(jìn)行測定。［1］田福平，王鎖民，郭正剛，張自和在《紫花苜蓿脯氨酸含量和含水量、單株干質(zhì)量與抗旱性的相關(guān)性研究》中測定了9個紫花苜蓿在大田干旱條件下葉片和花序中游離脯氨酸含量。［2］蔣文偉，陳婭瓊，劉志梅，黃建榮，孫壘，在《美國紫莞品種抗旱生理特性的比較研究》中以4種美國紫莞品種1年生扦插苗為研究材料，采用盆栽控水的方法，研究了水分脅迫下4個紫莞品種生理生化變化。［3］史燕山，駱建霞，王煦，趙坤平，劉玉冬，黃俊軒在《5種草本地被植物抗旱性研究》中，對百里香，常夏石竹等進(jìn)行干旱脅迫處理，植株外部形態(tài)表現(xiàn)、水分臨界飽和虧、葉片游離脯氨酸含量等指標(biāo)進(jìn)行了觀察測定。［4］韓玉林，黃蘇珍，孫桂弟，劉一照在《5種鶯尾屬觀賞地被植物的抗旱性研究》中對地被植物的部分形態(tài)結(jié)構(gòu)與特性及植物抗旱性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，鶯尾屬植物的抗旱能力主要決定于植物的保水能力，而莖長、莖粗細(xì)(直徑)及根莖含水量等結(jié)構(gòu)特性可能與植物抗旱能力有更密切的相關(guān)性。［5］

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

植物材料:鏡面草新鮮葉片。

儀器設(shè)備:751分光光度計(jì)、水浴鍋、分析天平、烘箱、離心機(jī)、水浴鍋、打孔器等。

化學(xué)試劑:茚三酮、人造沸石、活性炭、冰醋酸、脯氨酸等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 相對含水量測定

將試驗(yàn)材料分別在控制不同天數(shù)下測定其相對含水量，即:

試驗(yàn)材料鮮重Wf=W2-W1，試驗(yàn)材料干重Wd=W3-W1

相對含水量:RWC=(Wf-Wd)/(Wt-Wd)×100%

作三組不同重復(fù)。

1.2.2 脯氨酸含量測定

利用分光光度計(jì)在515nm處測定脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)液以繪制脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，以此作為基準(zhǔn)，通過對控制不同天數(shù)的鏡面草葉片進(jìn)行處理，提取溶液，以標(biāo)準(zhǔn)曲線為對照，通過樣品的分光光度值對應(yīng)查詢測定脯氨酸含量。

式中:C—有標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的脯氨酸的質(zhì)量，μg Vt—提取液總體積，ml

V1—測定液體積，mlW—樣品質(zhì)量，g

其中Vt提取液總體積為2ml;V1測定液體積為1ml;W樣品質(zhì)量為2g

即脯氨酸含量(μg/g)=C

通過上述公式可以知脯氨酸含量(μg/g)即為脯氨酸的質(zhì)量(μg)。［6］

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)材料相對含水量測定的結(jié)果與分析

將試驗(yàn)材料分為A、B、C、D四組，其中D組為對照組(水分飽和狀態(tài))。通過不同的控水天數(shù)，測得每組的相對含水量結(jié)果見表1。

表1 不同控水天數(shù)下相對含水量的變化

由表可見，鏡面草在充足含水量時，相對含水量達(dá)95.99?？厮?天平均含水量為91.90%，控水5天平均含水量為91.27%，控水7天平均含水量為90.30%，控水10天平均含水量為89.39%，控水15天平均含水量為87.31%，控水20天平均含水量為83.91%。由此可見，隨著控水天數(shù)的增加，植株體內(nèi)相對含水量逐漸減少。此外，隨著控水天數(shù)的增加，鏡面草植株萎蔫逐漸加重，整體長勢逐漸衰弱?？厮?0天時的植株已發(fā)生明顯萎蔫，葉片發(fā)黃。

2.2 試驗(yàn)材料脯氨酸含量測定的結(jié)果與分析

2.2.1 脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

通過脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)母液繪出脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，通過測定鏡面草葉片的分光光度值來查詢對應(yīng)的脯氨酸的質(zhì)量。脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線如圖1所示。

圖1 脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線

2.2.2 試驗(yàn)材料脯氨酸含量的結(jié)果與分析

通過測定樣品分光光度值，根據(jù)脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線可以查得試驗(yàn)材料脯氨酸質(zhì)量(μg)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 不同控水條件下脯氨酸含量的變化

由表可見，隨著控水天數(shù)的增加，脯氨酸含量逐漸增多，當(dāng)控水天數(shù)達(dá)17天時，植株體內(nèi)脯氨酸含量為16.42μg/g，當(dāng)控水天數(shù)達(dá)20天時，植株體內(nèi)脯氨酸含量為16.48μg/g，由此可見，脯氨酸含量變化已很小。

3 存在問題與建議

本試驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，這有可能導(dǎo)致葉片失水量與自然條件下失水量不同，同時測定樣本有限，測定指標(biāo)不夠全面，因此，后續(xù)試驗(yàn)研究中應(yīng)加大樣本數(shù)，并繼續(xù)測定不同失水條件下丙二醛含量，葉綠素含量、過氧化物酶等生理指標(biāo)的變化情況，以更具說服力。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)研究以鏡面草為試驗(yàn)材料測定不同失水條件下脯氨酸含量和植物相對含水量兩項(xiàng)指標(biāo)以初步確定鏡面草的耐旱失水情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，鏡面草隨著控水天數(shù)增加植株相對含水量不斷下降，脯氨酸含量不斷積累增多。當(dāng)控水天數(shù)達(dá)20天時，脯氨酸含量變化與控水17天時脯氨酸含量變化以不大，且植株形態(tài)表現(xiàn)出萎蔫嚴(yán)重，當(dāng)澆水后植株又恢復(fù)生命狀態(tài)，由此確定鏡面草植株耐失水極限為20天。

［1］劉媛媛，周廣柱.干旱脅迫條件下三種灌木抗旱特性研究［J］.北方園藝，2011(8):88-90.

［2］田福平，王鎖民，郭正剛，張自和.紫花苜蓿脯氨酸含量和含水量、單株干質(zhì)量與抗旱性的相關(guān)性研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2004，21(1):3-7.

［3］蔣文偉，陳婭瓊，劉志梅，黃建榮，孫壘.4種美國紫菀品種抗旱生理特性的比較研究［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，26(5):41-45.

［4］史燕山，駱建霞，王煦，趙坤平，劉玉冬，黃俊軒.5種草本地被植物抗旱性研究［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，33(5):130-133.

［5］韓玉林，黃蘇珍，孫桂弟.5種鳶尾屬觀賞地被植物的抗旱性研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，3(2):79-82.

Study on Drought Tolerance ofPilea peperomioides

ZHOU Xiu-hua，WU Shu-jie，NIU Fang
(Landscape College，Changchun University，Changchun 130022，China)

It is of great significance for the maintenance management and water saving to determine limit of water loss tolerance of plants.The experiment，takingPilea peperomioidesas a case study，measures the changes of the two indexes such as the proline content and relative water content under the condition of different water loss.751spectrophotometer is used to measure the proline content.The results show that，when the days of controlling water reaches 20，the changes of proline content is not obvious compared to 17 days’water control，and plant morphology shows sever wilting.After watering，the plant resumes life state，which reflects that the water loss limit ofPilea peperomioidesplant is 20 days.

Pilea peperomioide;proline content;relative water content;water loss limit

S682

A

1009-3907(2013)10-1286-03

2013-07-06

周秀華(1978-)，女，黑龍江同江人，講師，博士，主要從事植物學(xué)及植物保護(hù)研究。

責(zé)任編輯:

程艷艷