外源物質(zhì)對四季櫻草抗寒性的影響

摘要：分別對四季櫻草（Primula obconica Hance）葉片和花噴施脫落酸（ABA）、氯化鈣（CaCl2）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）和抗凍必施，10 d后取相同部位的葉片和花在不同溫度處理下測定其相對電導(dǎo)率、游離脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量。結(jié)果表明，與對照相比，4種外源物質(zhì)不同程度地提高了四季櫻草花和葉的抗寒性；噴施ABA對葉片效果更為明顯，而噴施KH2PO4對花瓣的效果更為明顯。

關(guān)鍵詞：四季櫻草（Primula obconica Hance）；外源物質(zhì)；抗寒性

中圖分類號：S682.1+5；Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）21-5233-03

Effects of Exogenous Substances on Cold Resistance Capacity of Primula obconica Hance

WANG Jian-qiang，DENG Yong-cheng，TU Ji-hong，ZHOU Li

（Wuhan Institute of Landscape and Gardening， Wuhan 430081， China）

Abstract： The leaves and flowers of Primula obconica Hance was sprayed with ABA， CaCl2， KH2PO4， and Antifreeze agent 10 days later the relative electric conductivity， Pro and MDA content for the same parts of the leaves and flowers by different low temperature treatment were determined. Results showed that compared with the control， four kinds of exogenous substances improved the cold resistance capacity of P. obconica Hance at different levels. The effect of spraying ABA on leaves and spraying KH2PO4 on flowers was more obvious than that of others.

Key words： Primula obconica Hance； exogenous substances； cold resistance

目前對花卉抗寒性的研究較多[1-4]，對外源物質(zhì)調(diào)節(jié)植物抗寒性原理和應(yīng)用技術(shù)的研究也較多[5-13]，但對外源物質(zhì)對花卉抗寒性影響方面的研究較少?，F(xiàn)在城市冬季用花的品種和數(shù)量越來越多，但是低溫和凍害對部分花卉的栽培和觀賞性危害較大。四季櫻草（Primula obconica Hance）為多年生草本，花期長，花量大，色彩多樣，耐短期低溫，對溫度反應(yīng)敏感。在-3 ℃下莖、葉和花瓣凍傷50%以上?？稍?2月開花，是早冬和初春重要的花卉。為了豐富冬季用花的品種，提高花卉的觀賞性，以四季櫻草為材料，研究噴施不同外源物質(zhì)對其抗寒性的影響，以期為外源物質(zhì)在冬季花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

由荷蘭引進(jìn)四季櫻草春雷系列的種子，穴盤育苗，定植在14 cm×16 cm雙色盆中，在同一時間選擇株型和花量較一致的盆花進(jìn)行試驗(yàn)處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)置

用去離子水將不同外源物質(zhì)配制成溶液，并均勻噴施在四季櫻草盆花的葉片和花上，噴到滴水為止，以去離子水處理的作對照，處理時間為10 d，每5 d噴施一次，共噴施2次。處理Ⅰ：脫落酸（ABA，90%，阿拉丁試劑（上海）有限公司）20 mg/kg；處理Ⅱ：CaCl2（≥96%，天津市天力化學(xué)試劑有限公司）1 000 mg/kg；處理Ⅲ：KH2PO4（95%，徐州萬科生物科技公司）1 000 mg/kg；處理Ⅳ：抗凍必施（氨基酸≥100 g/L，鈣≥30 g/L；四川省國光農(nóng)化有限公司）1 250 mg/kg。每個處理3次重復(fù)。

10 d后選取各處理盆花相同部位的葉片和花瓣若干片，分成幾份，用紗布擦凈表面灰塵，分別置于-5、-10、-15、-20 ℃下進(jìn)行低溫處理，處理時間2 h。將處理后的葉片及花瓣用去離子水沖洗2次，再用潔凈濾紙吸凈表面水分。用打孔器避開主脈打取圓片或切成大小一致的葉塊，混合均勻備用。

1.3 生理指標(biāo)的測定

1）細(xì)胞膜透性的測定。采用電導(dǎo)法。分別稱取3份葉片和花瓣樣品（每份0.2～0.5 g）于3支試管中。用玻璃棒壓住葉片，向試管中準(zhǔn)確加入去離子水15 mL使葉片浸沒。然后放入真空干燥器中抽氣10 min，以抽出細(xì)胞間隙中的空氣。重新緩慢放入空氣時水即被浸入組織中，葉片呈半透明狀沉入水下。在室溫下或恒溫條件下放置1 h，將試管放在振蕩機(jī)上振蕩1 h。注意整個過程中樣品和用具必須干凈，不能用手直接接觸樣品，還應(yīng)防止口中呼出的CO2進(jìn)入試管中。

1 h后將各試管充分搖勻，用電導(dǎo)儀測定電導(dǎo)值S1。測完后將各試管封口，置于沸水中水浴15 min，以殺死植物組織細(xì)胞。取出試管后用自來水冷卻至室溫，并在室溫下平衡10 min，搖勻后測定其電導(dǎo)值S2。相對電導(dǎo)率L=■。

2）游離脯氨酸（Pro）含量的測定。Pro含量的測定采用茚三酮比色法。

3）丙二醛（MDA）含量的測定。MDA含量的測定采用巴比妥酸顯色法。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 15.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對四季櫻草葉片和花相對電導(dǎo)率的影響

低溫脅迫下細(xì)胞膜的功能或結(jié)構(gòu)被破壞，造成細(xì)胞內(nèi)水溶性物質(zhì)外滲。不同處理對植物的傷害不同，傷害越重外滲越多，電導(dǎo)率增加也越多，說明該處理對提高抗寒性的效果越差[7，8，12]。由表1可知，

-5 ℃下四季櫻草葉片的相對電導(dǎo)率處理Ⅲ較對照高28.69%，處理Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ與對照相比分別降低23.89%、15.37%和5.70%；-10 ℃下四季櫻草葉片的相對電導(dǎo)率處理Ⅰ較對照低15.30%，處理Ⅱ略高于對照，處理Ⅲ、Ⅳ略低于對照，但均差別不大；-15 ℃下四季櫻草葉片的相對電導(dǎo)率處理Ⅰ和Ⅳ分別較對照低11.34%和3.44%，處理Ⅱ和Ⅲ與對照差別較?。?20 ℃下四季櫻草葉片的相對電導(dǎo)率各處理組均高于對照；-15 ℃以上時四季櫻草葉片的相對電導(dǎo)率處理Ⅰ和Ⅳ均低于對照，處理Ⅰ降低明顯，對葉片抗寒性提高效果較好，其次為處理Ⅳ；處理Ⅱ和Ⅲ在特定低溫下對四季櫻草葉片細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的保護(hù)有影響。

由表2可知，-5 ℃下四季櫻草花瓣的相對電導(dǎo)率處理Ⅱ和Ⅳ分別高于對照21.45%和22.12%，處理Ⅰ和Ⅲ與對照相比分別降低85.49%和68.00%，處理Ⅰ和Ⅲ在-5 ℃時對提高花瓣的抗寒性明顯；

-10 ℃下四季櫻草花瓣的相對電導(dǎo)率處理Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和Ⅳ分別低于對照34.34%、13.71%、8.55%和7.60%，處理Ⅲ的效果好于其他處理；-15 ℃下四季櫻草花瓣的相對電導(dǎo)率處理Ⅱ和Ⅲ分別低于對照1.70%和21.82%，處理Ⅲ提高花瓣抗寒性的效果較好，處理Ⅰ和Ⅳ分別高于對照3.21%和7.11%；在 -20 ℃四季櫻草花瓣的相對電導(dǎo)率均高于對照。在

-5 ℃左右處理Ⅰ和Ⅲ可明顯降低細(xì)胞膜的透性，對花瓣抗寒性提高效果較好。

2.2 不同處理對四季櫻草葉片MDA含量的影響

MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，它的積累會加大膜脂過氧化程度，破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)，植物在遇逆境傷害時MDA含量增加，它是植物受到逆境傷害的重要指標(biāo)。MDA含量與植物之間抗寒性呈負(fù)相關(guān)[9-14]。由表3可知，處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ葉片的MDA含量在

-10、-15和-20 ℃時均低于-5 ℃時，而處理Ⅱ和對照在-5 ℃時葉片的MDA含量最低，說明處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在降溫過程中可以抑制植物發(fā)生膜脂過氧化作用，提高葉片的抗寒性。處理Ⅰ隨處理溫度的降低，葉片的MDA的含量隨之降低；處理Ⅱ隨處理溫度的降低，葉片的MDA含量呈升高→降低→升高的變化；處理Ⅲ和Ⅳ隨處理溫度的降低，葉片的MDA的含量呈降低→升高→降低的變化；說明不同外源物質(zhì)對植物抗寒性提高的機(jī)理不同，不同外源物質(zhì)對同一植物的抗寒性提高的大小也有一定差別。

2.3 不同處理對四季櫻草葉片Pro含量的影響

植物在低溫脅迫下會積累游離脯氨酸，其積累量已被廣泛用于抗寒性強(qiáng)弱的鑒定[11，12]。不同處理下游離脯氨酸含量相對增幅大，說明該處理提高植物抗寒性相對較強(qiáng)[14]。由表4可知，隨溫度的降低，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ葉片的Pro含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，但是臨界的溫度不同；處理Ⅲ則呈現(xiàn)升高、降低、再升高的趨勢；說明在一定低溫下各處理均可提高葉片的抗寒性。對比各處理溫度下葉片的Pro含量，處理Ⅰ和Ⅳ均高于對照，葉片在各低溫處理下反應(yīng)敏感，能夠提高葉片的抗寒性；處理Ⅱ在-5 ℃和-10 ℃時葉片的Pro含量均低于對照，但在-15 ℃和-20 ℃時葉片的Pro含量略高于對照，說明在相對較低溫度時處理Ⅱ可以提高葉片的抗寒性；處理Ⅲ除在-10 ℃時葉片的Pro含量略低于對照外，其他低溫下均高于對照，其對葉片抗寒性的提高有一定的作用。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，各處理與對照相比均不同程度提高四季櫻草花和葉的抗寒性。處理Ⅰ即噴施ABA時對四季櫻草葉片和花降低其傷害度和膜滲透率及升高Pro和降低MDA含量較明顯，可以達(dá)到提高四季櫻草葉片和花的抗寒性的作用；其次為處理Ⅳ即噴施抗凍必施，其主要成分是氨基酸和Ca2+。處理Ⅲ即噴施KH2PO4對保護(hù)花瓣細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有明顯作用，能有效提高四季櫻草花瓣的抗寒性。

不同外源物質(zhì)對提高同一花卉抗寒性的效果不同，在生產(chǎn)應(yīng)用中選擇合適的外源物質(zhì)不僅可提高花卉的抗寒性，還可提高花卉的觀賞性。植物生長調(diào)節(jié)劑是提高植物抗寒能力的有效途徑，而植物激素可能是抗寒基因表達(dá)的啟動因素。脫落酸是植物的“抗逆誘導(dǎo)因子”，被稱為“脅迫激素”[9，10]，可以誘導(dǎo)植物對不良生長環(huán)境產(chǎn)生抗性，在許多植物上被證實(shí)；Ca2+具有防止膜損傷和滲漏作用，在維護(hù)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能中發(fā)揮作用[7，8，12]； K+可增強(qiáng)植物的抗逆性[8，13]，也可促使花卉生長，達(dá)到花大葉綠的效果。在生產(chǎn)應(yīng)用中針對不同花卉品種選擇噴施相應(yīng)的外源物質(zhì)調(diào)整花卉各種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的合成、代謝，在花卉受到低溫脅迫下，降低細(xì)胞膜滲透率，提高Pro含量，降低MDA含量，達(dá)到增強(qiáng)花卉抗寒性的目的。

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