水楊酸對(duì)菊花耐熱性的影響

向地英等

摘要：以切花菊神馬為試驗(yàn)材料，分別噴施濃度為0、100、200、400、800 mg/L的水楊酸，研究水楊酸對(duì)神馬菊耐熱性的影響。結(jié)果表明，隨著溫度升高，神馬菊的莖葉干物質(zhì)含量、葉綠素含量大體上呈先升高后降低趨勢(shì)；噴施100、200 mg/L水楊酸可以提高神馬菊的耐熱性，最高可耐45 ℃的高溫；超過(guò)42 ℃，神馬菊的葉綠素含量和干物質(zhì)含量下降，但是噴施200 mg/L水楊酸處理的神馬菊，其葉綠素含量、莖葉干物質(zhì)含量仍維持相對(duì)較高的水平。水楊酸雖然不能根本阻止高溫脅迫而避免菊花受傷害，但噴施適宜濃度（200 mg/L）水楊酸可使菊花對(duì)熱脅迫的耐受時(shí)間延長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：水楊酸；菊花；耐熱性；干物質(zhì)；葉綠素；神馬；脅迫

中圖分類號(hào)：S682.1+10.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）09-0222-02

菊花（Chrysanthemum morifolium Tzvel）為菊科菊屬宿根花卉，是世界著名四大切花之一，性喜冷涼，持續(xù)高溫會(huì)造成新生葉無(wú)法展開(kāi)，葉片出現(xiàn)黃斑、反卷下垂、干枯等癥狀，影響菊花的正常生長(zhǎng)發(fā)育，降低了其觀賞價(jià)值[1]，進(jìn)而影響菊花的周年生產(chǎn)。為滿足菊花的周年穩(wěn)定供應(yīng)，克服夏季高溫對(duì)菊花的影響，菊花耐熱性研究成為人們關(guān)注的課題。

水楊酸（salicylic acid，SA）是一種酚類物質(zhì)，廣泛存在于植物體內(nèi)，參與植物體內(nèi)許多生理生化過(guò)程，是植物體內(nèi)誘導(dǎo)逆境防御機(jī)制的重要信號(hào)分子[2]，能夠提高植物在非生物脅迫下的抗性[3-5]。研究表明，外源水楊酸處理可增強(qiáng)高羊茅、茉莉、雞冠花、葡萄、百合等植物對(duì)高溫的耐受性[6-9]，但對(duì)菊花耐熱性研究卻鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同濃度水楊酸對(duì)切花菊神馬耐熱性的影響，旨在探討水楊酸對(duì)提高菊花耐熱性的有效性，為生產(chǎn)應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料和水楊酸處理

以切花菊神馬為試驗(yàn)材料，待植株長(zhǎng)至約45～50 cm，選取生長(zhǎng)一致的植株15畦，每畦約300株，于下午16：00—18：00分別噴施濃度為100、200、400、800 mg/L的水楊酸，以清水為對(duì)照。每周噴2次，處理2周，每處理重復(fù)3次。

1.2高溫處理

剪取菊花地上部分約25 cm，用去離子水清除樣品表面的污物，插入盛水的容器；試驗(yàn)設(shè)20、30、34、38、42、46、50 ℃ 共7個(gè)溫度梯度，每個(gè)溫度處理6株，計(jì)210株，放入智能人工氣候箱培養(yǎng)。升溫速率為5 ℃/h，到達(dá)每個(gè)溫度梯度時(shí)保持4 h，常溫放置1 d后測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3電導(dǎo)率測(cè)定

參考張鋼等的方法[10]測(cè)定電導(dǎo)率。每株取4張葉，用5 mm 打孔器在葉片中間部位打1個(gè)孔；將打孔葉片分別置于4個(gè)試管中，每個(gè)試管加去離子水15 mL，用Parafilm膜封口，放入搖床中培養(yǎng)24 h；用上海京科雷磁產(chǎn)DDSL-308型數(shù)字電導(dǎo)儀測(cè)定電導(dǎo)率（E1）和空白電導(dǎo)值（EB1）；將試管于沸水中煮沸30 min，Parafilm膜封口，再放入搖床中培養(yǎng)24 h，測(cè)定終電導(dǎo)值（E2）和空白電導(dǎo)值（EB2），計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率（E）：

E=（E1-EB1）/（E2-EB2）×100%。

參照Logistic方程估算耐熱性，計(jì)算公式為：

y=A1+eB·（C-x）+D[11]。

式中：x為處理溫度，℃；y為相對(duì)電導(dǎo)率，%；A為處理的相對(duì)電導(dǎo)率最高值，%；B為溫度拐點(diǎn)處曲線的斜率；C為拐點(diǎn)溫度，表示組織半致死溫度，℃；D為處理相對(duì)電導(dǎo)率最低值，%。

1.4葉綠素含量測(cè)定

參考張憲政的丙酮乙醇混合液法[12]測(cè)定葉綠素含量。取相同節(jié)位葉片樣品0.2 g，放入潔凈的膠卷盒中，分別加入丙酮乙醇混合液20 mL，混勻，避光保存24 h，待組織顏色變白，用分光光度計(jì)分別測(cè)定提取液在645、663 nm處的吸光度，計(jì)算葉綠素含量（C），公式為：

C（mg/g）=（20.2D645 nm+802D663 nm）×20÷1 000÷0.2。

1.5干物質(zhì)含量測(cè)定

分別取莖、葉，放入4個(gè)紙袋中；用電子天平分別稱量莖、葉樣本的鮮質(zhì)量；把莖、葉樣本放入烘箱中105 ℃殺青 30 min，于60 ℃烘48 h；取出樣本，放入干燥皿中24 h，用電子天平分別稱量莖、葉樣本干質(zhì)量，計(jì)算干物質(zhì)含量，公式為：

干物質(zhì)含量=干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100%。

1.6數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel統(tǒng)計(jì)繪圖，用SPSS 17.0分析差異顯著性。

2結(jié)果與分析

2.1水楊酸處理對(duì)菊花莖干物質(zhì)含量的影響

由圖1可見(jiàn)，水楊酸處理的菊花，隨處理溫度的升高，莖干物質(zhì)含量整體呈先升高后降低的趨勢(shì)；38、42 ℃時(shí)，各處理莖干物質(zhì)含量達(dá)到峰值，隨后急劇下降，50 ℃時(shí)達(dá)最低值；各水楊酸處理的菊花在同一溫度下，莖干物質(zhì)含量差異不顯著；200 mg/L 水楊酸處理的菊花，在超過(guò)34 ℃溫度處理時(shí)，莖干物質(zhì)含量均高于對(duì)照，而800 mg/L水楊酸處理的均低于對(duì)照。

2.2水楊酸處理對(duì)菊花葉干物質(zhì)含量的影響

由圖2可見(jiàn)，葉片的干物質(zhì)含量變化走勢(shì)與莖相似，大體上呈先升后降的趨勢(shì)；20、30、34 ℃時(shí)，各水楊酸處理的葉干物質(zhì)含量差異不明顯；38 ℃時(shí)，400 mg/L水楊酸處理的葉片干物質(zhì)含量最高；42、46、50 ℃溫度下，200 mg/L水楊酸處理的葉干物質(zhì)含量相對(duì)最高，均與對(duì)照有顯著差異（P<0.05）；100 mg/L水楊酸處理下，42 、46℃時(shí)葉干物質(zhì)含量與對(duì)照有顯著差異（P<0.05），更高溫度處理的與對(duì)照無(wú)顯著差異。

2.3不同濃度水楊酸對(duì)葉綠素含量的影響

由圖3可見(jiàn)，水楊酸處理下，隨處理溫度的升高，神馬菊葉綠素含量大致呈先上升后下降的趨勢(shì)；未噴施水楊酸（對(duì)照）的，34 ℃時(shí)葉綠素含量開(kāi)始下降；200 mg/L水楊酸處理，其葉綠素含量于42 ℃時(shí)達(dá)到峰值；20、30、34、38 ℃溫度條件下，各處理與對(duì)照間均無(wú)顯著性差異；在處理溫度為42、46 ℃ 時(shí)，濃度為200 mg/L水楊酸處理的神馬菊，其葉綠素含量與對(duì)照差異顯著（P<0.05）；400、800 mg/L水楊酸處理，在處理溫度為46、50 ℃時(shí)，葉綠素含量與對(duì)照差異不顯著。

2.4水楊酸對(duì)菊花耐熱性的影響

由圖4可見(jiàn)，經(jīng)不同濃度水楊酸處理，菊花的耐熱性發(fā)生明顯變化，經(jīng)100、200 mg/L水楊酸處理的菊花耐溫度最強(qiáng)，分別為45.0 、45.5 ℃，耐熱性分別比對(duì)照42.5 ℃高59%、7.1%；濃度為400、800 mg/L水楊酸處理的菊花，其耐熱溫度分別為35.0 、35.8 ℃，分別比對(duì)照低17.6%、15.8%。

3討論

高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞膜脂過(guò)氧化，葉綠體結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致葉綠素含量降低[13]。研究表明，葉面噴施脫落酸、水楊酸、Ca2+、多效唑（PP333）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）可以提高植物的耐熱性，而關(guān)于外源水楊酸提高作物的耐熱性又是研究的熱點(diǎn)[14]。本試驗(yàn)通過(guò)不同濃度的水楊酸對(duì)菊花進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)菊花的耐熱性有差異，其中200 mg/L水楊酸處理的耐熱性較強(qiáng)，表明外源水楊酸能誘導(dǎo)菊花產(chǎn)生耐熱性。這可能是因?yàn)橥庠此畻钏峤档土烁邷孛{迫下菊花的質(zhì)膜氧化程度，細(xì)胞膜透性減小，高溫下菊花葉片細(xì)胞膜的穩(wěn)定性增加。這與水楊酸誘導(dǎo)銀杏、高羊茅、玉米等植物的結(jié)論[6，15-16]一致。

對(duì)于水楊酸的施用，濃度高低會(huì)導(dǎo)致菊花耐熱性的差異。低濃度水楊酸處理的菊花耐熱性強(qiáng)，而高濃度水楊酸處理的菊花耐熱性降低，同時(shí)也表現(xiàn)在膜透性、莖葉干物質(zhì)含量及葉綠素含量降低上，這與Fariduddin等研究結(jié)論[17]較為一致。隨溫度升高，水楊酸處理的神馬菊莖葉干物質(zhì)含量和葉綠素含量均呈先升高后降低的趨勢(shì)，這與楊嵐等研究結(jié)論[14，18]較為吻合。短期高溫脅迫下，溫度的升高使菊花的光合作用加強(qiáng)，葉綠素含量上升；但持續(xù)的高溫脅迫造成葉綠體結(jié)構(gòu)遭到破壞，位于類囊體膜中的光合系統(tǒng)受到損害，從而導(dǎo)致葉綠素含量下降[19]。當(dāng)溫度過(guò)高，超過(guò)42 ℃時(shí)，神馬菊干物質(zhì)含量、葉綠素含量都呈下降趨勢(shì)，而200 mg/L水楊酸處理的神馬菊葉綠素含量和莖葉干物質(zhì)含量仍維持在較高水平，這表明水楊酸雖然不能根本阻止高溫脅迫而避免菊花受到傷害，但噴施適宜濃度水楊酸可使菊花對(duì)熱脅迫的耐受時(shí)間延長(zhǎng)。

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