28種優(yōu)良木本花卉耐熱性

郭亞男+李仕裕+王發(fā)國

摘要：為評價和篩選適合于廣東省廣州市園林應(yīng)用的節(jié)約型木本花卉，以廣東省28種優(yōu)良木本花卉的幼苗葉片為試驗材料，通過相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性等生理生化指標測定及SPSS統(tǒng)計分析，對其耐熱性進行了研究。結(jié)果表明：高溫脅迫下，可將這28種植物按耐熱性強弱歸為4類，即：耐熱型、中等耐熱型、熱中等敏感型、熱敏感型。其中，桃金娘耐熱性最差；耐熱性最強的有香蒲桃、黃楊葉蒲桃、紅皮糙果茶等。

關(guān)鍵詞：木本花卉；生理生化；高溫脅迫；耐熱性

中圖分類號： S685.01 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0242-03

隨著人們對居住環(huán)境要求的提高，城市園林植物多樣性日益匱乏，如何因地制宜、適地適樹、以低成本的投入而獲得高效率的景觀效益成為今后生態(tài)園林的建設(shè)目標，在這樣的背景下，節(jié)約型園林建設(shè)應(yīng)運而生[1-2]。鄉(xiāng)土木本花卉具有適應(yīng)性強、特性各異、凸顯文化，以及管理簡單、易栽易繁等特點，在節(jié)約型園林和生態(tài)宜居環(huán)境建設(shè)中深受人們喜愛[3]。但由于城市綠地立地條件與樹種的原生生境有較大的區(qū)別，而適地適樹是生態(tài)園林種植設(shè)計的基本原則，因此對新優(yōu)木本花卉進行適應(yīng)性研究應(yīng)先行于推廣應(yīng)用。近年來，極端高溫天氣給園林綠化樹種帶來極大的生理傷害甚至死亡[4]。應(yīng)用相對電導率、丙二醛含量等指標評價植物耐熱性已得到較廣泛應(yīng)用[5-6]。目前，廣東省廣州市在節(jié)約型園林建設(shè)中，已篩選出適合天臺綠化、垂直綠化、高架橋橋墩綠化的優(yōu)良草種[7-8]，但針對節(jié)約型木本花卉植物的選育尚未有系統(tǒng)研究。華南地區(qū)是我國野生植物種質(zhì)資源的分布中心，是篩選廣州市節(jié)約型鄉(xiāng)土木本花卉植物良好的種質(zhì)資源庫。為此，筆者參考黃柳菁等對廣東省野生花卉資源評價篩選的結(jié)果[9]，同時對廣東地區(qū)木本園林植物進行了系統(tǒng)調(diào)查[10]，選擇了28種具有節(jié)約型評價意義并具代表性及較強地域特色的木本花卉，參考前人對農(nóng)作物、草坪草、山茶科植物的耐熱性研究[11-14]，對這28種植物進行生理生化測定和SPSS統(tǒng)計分析，評價其耐熱性，旨在為廣州市景觀植物的樹種選擇及引種栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料取自中國科學院華南植物園苗圃和從化苗圃共28種盆栽木本植物幼苗。相關(guān)名稱及種屬關(guān)系詳見表1。

1.2 方法

在夏季7月連續(xù)1周36～38 ℃的高溫天氣后取材，對不同植物的葉片進行生理生化指標測定。選取長勢基本一致且無病蟲害的植株隨機取樣。取材時，選擇成熟葉片，取材部位和方向相對一致。試驗重復(fù)3次，取平均值。用電導儀測定法[15] 測定相對電導率（REC）。用硫代巴比妥酸法[15] 測定丙二醛（MDA）含量。用酸性茚三酮法[16] 測定脯氨酸（Pro）含量。用NBT還原法[16] 測定超氧化物歧化酶（SOD）活性。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS18.0軟件進行方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫脅迫對28種優(yōu)良木本花卉耐熱性生理指標的影響

高溫脅迫下，28種優(yōu)良木本花卉的相對電導率、丙二醛、脯氨酸、超氧化物歧化酶含量見表2。持續(xù)高溫天氣后，不同植物葉片的相對電導率、丙二醛、脯氨酸、超氧化物歧化酶活性均呈現(xiàn)出較大差異。高溫脅迫下，22號植物相對電導率最高（76.12%），20號植物次之（75.52%），25號植物最低（1635%）；16號植物丙二醛含量為最高（0.050 7 μmol/g），21號植物最低（0.004 5 μmol/g）；12號植物脯氨酸含量最高（237.51 μg/g），8號植物含量最低（35.94 μg/g）；3號植物超氧化物歧化酶活性最高（70.44 U/g），1號植物活性最低（1844 U/g）。

2.2 高溫脅迫下各指標間的相關(guān)性分析

對28種植物葉片的4項生理指標進行相關(guān)性分析（表3），結(jié)果表明，丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性間呈顯著的正相關(guān)。

2.3 各項指標的主成分分析

相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等4個指標因子（主成分）分析結(jié)果見表4、表5。特征值是衡量因子的主要指標，特征值越大，它所對應(yīng)的主成分變量所包含的信息越多。從表4可以看出，前2個主成分的累積貢獻率已超過65.50%，因此抽取前2個主成分對測定指標進行分數(shù)排名。從表5可以看出，對于第一主成分而言，MDA的特征向量值最大，為0.831，是耐熱性指標中最為關(guān)鍵的；對第二主成分而言，脯氨酸的特征向量值最大，為0.896，是耐熱性指標中較為關(guān)鍵的。因此最終篩選MDA、脯氨酸2個指標用于測定這28種植物的耐熱性，評價結(jié)果的可靠性較大。利用有關(guān)因子得分系數(shù)獲得主成分表達式，進而得到這28種植物2個因子（主成分）得分的新變量（表6、表7）。2.4 28種植物的耐熱性聚類分析

利用最小方差法，對28種植物高溫脅迫下測得的相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性進行聚類分析（圖1），結(jié)合利用主成分表達式得到的28種植物2個因子（主成分）的新變量（表7），將這28種植物分為4類：即耐熱型、中等耐熱型、熱中等敏感型、熱敏感型。熱敏感型包括：桃金娘；熱中等敏感型包括：水同木、白桂木和雞血藤；中等耐熱型包括：短序潤楠、桃葉石楠、東方紫金牛、尖葉杜英；耐熱型包括：黃楊葉蒲桃、香蒲桃、紅皮糙果茶、金花茶、石斑木、越南山龍眼、肖蒲桃、翻白葉樹、坡壘、臀果木、香花糙果茶、廣寧紅花油茶、珊瑚樹、山血丹、大頭茶、矮紫金牛、浙江紅山茶、伯樂樹、小果石筆木、嶺南紫荊。

3 結(jié)論與討論

高溫脅迫下，植物體內(nèi)會發(fā)生一系列的生理生化變化，如細胞膜脂過氧化加劇、脯氨酸含量增加、保護酶活性增強等[17]。植物的耐熱性是一段時間的高溫天氣下，植物體內(nèi)形態(tài)結(jié)構(gòu)和一系列生理生化過程綜合作用的結(jié)果[18]。不同種、不同品種植物對高溫耐受性不同，因此，應(yīng)選用普遍認可的生理生化指標對植物耐熱性進行評價[5-6]。本研究采用主成分分析法，將原來4個彼此相關(guān)的指標轉(zhuǎn)換成2個相互獨立的綜合指標，通過SPSS統(tǒng)計分析，將不同生理生化指標進行系統(tǒng)聚類，綜合考慮各種因素，有效減少了單一指標的試驗誤差。由于外界條件的復(fù)雜性和試驗材料的差異性以及研究范圍的局限性，其他優(yōu)良木本植物的耐熱性及生理指標之間的關(guān)系等尚有待進一步研究。本試驗選擇28種不同科屬的植物進行耐熱型比較，通過測定其離體葉片的相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等4個指標并進行SPSS統(tǒng)計分析，將不同的生理生化指標進行主成分分析和系統(tǒng)聚類，結(jié)果表明：可將這28種植物按耐熱性強弱歸為4類，即：耐熱型、中等耐熱型、熱中等敏感型、熱敏感型。其中，桃金娘耐熱性最差，其次是水同木、白桂木、雞血藤，不建議這4種植物在全日照條件下大面積栽植或在大鋪裝廣場周圍、道路綠化等城市熱島效應(yīng)較為明顯的區(qū)域進行種植。其余的木本花卉能較好地適應(yīng)廣州市的高溫天氣，可以進行綠化種植。

雖然鄉(xiāng)土樹種具有適應(yīng)性廣、抗逆性強、不易感染病蟲害、易管理、能自然繁衍成林的優(yōu)點，越來越受到?jīng)Q策者和設(shè)計師們的喜愛，但目前在城市綠化中仍應(yīng)用較少，外來物種仍然占據(jù)城市園林綠化建設(shè)的主角地位，主要原因是苗源不足、應(yīng)用者知識缺乏以及研發(fā)力度不夠。針對這一現(xiàn)象，筆者建議：首先，加強對鄉(xiāng)土樹種的宣傳力度并提供優(yōu)惠政策，制定適應(yīng)本地的鄉(xiāng)土樹種綠化計劃，大力推廣新優(yōu)樹種；其次，加大優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種種苗（如耐旱、耐熱型樹種）的開發(fā)和培育規(guī)模，建立苗圃基地，為園林綠化提供充足的樹種來源，同時加強樹種新品種的研發(fā)和新技術(shù)（如節(jié)水、節(jié)能設(shè)備）的應(yīng)用，以降低養(yǎng)護成本；再次，增加綠化工作者的綜合知識，做到對鄉(xiāng)土植物配置模式的靈活運用，注重群落空間的合理搭配，避免單一配置，構(gòu)建以鄉(xiāng)土木本植物為主體、喬木樹種為骨架的喬、灌、草多層次混交群落。

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