高溫脅迫對九頭獅子草生理生化的影響

摘 要：以夏季草本花卉九頭獅子草為材料，研究了在高溫脅迫下，POD活性、葉綠素含量、丙二醛含量以及細胞質膜相對透性的變化，并探討了高溫傷害的機理，初步揭示了高溫脅迫下草本花卉受害的致成原因。研究結果表明，九頭獅子草受高溫脅迫傷害程度比較明顯，為夏季花卉培養(yǎng)配置提供了一定的理論依據(jù)。

關鍵詞：草本花卉 溫度脅迫 過氧化物酶 丙二醛含量

中圖分類號：TS202 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（c）-0154-01

九頭獅子草為夏秋季開花的草本花卉，具有一定的耐高溫特性。但當溫度高于40℃時，九頭獅子草的生長狀況明顯不好，出現(xiàn)萎蔫和枯萎現(xiàn)象。隨著夏季的氣溫的逐年增加，夏季花卉九頭獅子草能否適應這一變化，能否順利度過夏季成了日益關注的問題。本實驗就是九頭獅子草耐高溫性這一問題開展的實驗研究。

1 實驗方法

1.1 生理生化指標測定

（1）過氧化物酶（POD）活性的測定：采用愈創(chuàng)木酚顯色法[2]。（2）葉綠素含量測定方法：采用分光光度法[1]。（3）丙二醛（MDA）含量的測定：采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法[7]。（4）細胞質膜透性的測定：采用電導率法[3]。

1.2 植物培養(yǎng)條件處理

（1）溫度處理：設25℃為對照組，設30℃、35℃、40℃、45℃4個溫度脅迫。（2）光照設置：光照強度均勻一致，為6000～9000lx，晝夜設置：晝14h/夜10h。（3）濕度設置：氣候箱內(nèi)濕度為（80±7）%。（4）水分控制：平均1d澆一次水，各個處理澆水量一定。

1.3 實驗數(shù)據(jù)的記載

各組樣品分別處理2d、4d、6d及恢復3d后各取樣一次，進行各項指標測定，每個溫度重復3次，同時紀錄葉片萎蔫情況。

2 結果與分析

2.1 溫度脅迫對九頭獅子草過氧化物酶活性的影響

過氧化物酶是活性氧清除酶系統(tǒng)的重要保護酶之一，在遇到逆境或衰老初期，表現(xiàn)為保護效應[3]。POD酶在體內(nèi)的主要作用是清除H2O2，將其分解為O2和H2O，有效的保護細胞免受損傷[2]。

由實驗數(shù)據(jù)可得，對照組，POD活性曲線先上升后下降，恢復3d后又有所上升，說明長時間25℃的培養(yǎng)對POD活性有增強的作用。30℃、35℃與40℃溫度下，POD活性一直下降，恢復3d后，才有所回升。此三種溫度脅迫均一定程度的抑制了POD的活性，但并沒有破壞，當移至室溫后，有一定的恢復能力。45℃溫度脅迫下比較特殊，對POD活性有很大的增強作用，曲線上升幅度大?；謴?d后酶活性恢復到處理前的狀態(tài)。

2.2 溫度脅迫對九頭獅子草葉綠素含量的影響

葉綠素是葉綠體完成光合作用不可缺少的組分，它起著對光能的吸收、傳遞和轉化的作用[1]。光合作用是植物物質轉換和能量代謝的關鍵，溫度逆境對其影響很大。因此，葉綠素含量的變化可在一定程度上反映植物受熱傷害的程度，反映植物耐熱性的差異[5]。

由實驗數(shù)據(jù)可得，35℃最有利于葉綠素的形成與積累，葉綠素含量高于其它各個溫度脅迫下。25℃與30℃下，30℃比25℃溫度下產(chǎn)生的葉綠素量多，稍高的溫度在一定程度上有利于葉綠素的產(chǎn)生。40℃溫度脅迫下，葉綠素含量先上升后下降，說明短期40℃高溫處理利于葉綠素的形成，但隨著時間的延長，葉綠素的形成造成破壞，曲線下降，移至室溫培養(yǎng)3d后也沒有了恢復能力。45℃高溫破壞葉綠素的產(chǎn)生，曲線一直下降，移到室溫后，沒有了恢復能力。

2.3 溫度脅迫對九頭獅子草丙二醛含量的影響

丙二醛本身是一種高活性的脂過氧化物，丙二醛含量的高低是膜脂過氧化程度和脂膜破壞程度的重要標志。丙二醛（MDA）表示細胞膜脂過氧化程度和植物對逆境條件反應的強弱，并且同耐熱性密切相關[6]。

由實驗數(shù)據(jù)可得，在25℃與30℃溫度脅迫下，葉片中丙二醛含量是隨培養(yǎng)時間的延長先降低后升高，恢復后又有所下降，先下降是由于保護系統(tǒng)進行了活性氧的清除，但由于消氧能力有限，在培養(yǎng)到6d時，消氧能力下降，活性氧仍增加，所以丙二醛含量升高[6]。恢復3d，保護系統(tǒng)消氧能力有所恢復，含量又下降。35℃與40℃下，含量曲線先下降，下降趨勢比25℃與30℃大，說明由于高溫的刺激，保護系統(tǒng)消氧能力較強。隨著時間的延長，保護系統(tǒng)未遭到大的破壞，也沒有再有所提高，曲線變化平緩，波動不大。45℃下，一樣先升高后下降，恢復3d后，九頭獅子草沒有恢復能力，說明保護系統(tǒng)已遭到永久性破壞。

2.4 溫度脅迫對九頭獅子草細胞質膜透性的影響

植物細胞膜對維持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起重要作用。當植物受到環(huán)境脅迫時，細胞膜遭到破壞，膜透性增大，膜內(nèi)電解質外滲[4]，以致植物細胞浸提液的電導率增大[5]。膜透性增大的程度與逆境脅迫強度有關?？赏ㄟ^測定電導率反映植物受熱傷害程熱度[2]，從而反映抗熱性。

由實驗數(shù)據(jù)可得，各脅迫組的細胞質膜相對透性均低于對照組，說明在受到高溫脅迫后，細胞膜的保護作用加強，細胞質膜透性相對降低。30℃與35℃下，細胞質膜相對透性先下降后有略微回升，說明在遭受高溫脅迫后，細胞膜迅速產(chǎn)生保護作用，致使細胞質膜相對透性降低，當適應了此溫度脅迫后，又有了一定的恢復能力。40℃與45℃下，因為溫度過高，一開始就有些細胞抵御不了高溫而遭到破壞，膜內(nèi)電解質外滲，細胞質膜透性提高。

3 結語

綜上所述，通過生理生化指標的測定與分析，表明溫度脅迫對九頭獅子草植株的破壞較大。我們也得到九頭獅子草也不適合在高溫下生長這樣的結論，所以在園林景觀設計上，九頭獅子草時就要考慮盡量栽植在樹下、墻根、立交橋下等比較陰涼處。

參考文獻

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