干旱脅迫對菊花生理指標(biāo)的影響

楊若鵬，張祖蕓

（1.紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 云南蒙自 661199；2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101）

干旱脅迫對菊花生理指標(biāo)的影響

楊若鵬1，張祖蕓2

（1.紅河學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 云南蒙自 661199；2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所，云南蒙自 661101）

以“神馬”菊花（Dendranthema grandiflorum “Jinba” ）為試材，研究了不同干旱條件下“神馬”菊花葉片中丙二醛（MDA）、脯氨酸(Pro)、過氧化物酶（POD）和總糖含量的變化，結(jié)果表明，隨著著干旱脅迫程度的加劇，葉片中的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量呈現(xiàn)出上升的趨勢；總糖含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；過氧化物酶（POD）活性則呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢。

干旱脅迫；生理指標(biāo)；神馬菊花

菊花是一種名貴的觀賞花卉，經(jīng)過長期的人工選育，也被稱為藝菊，品種有7000種。菊花是我國傳統(tǒng)名花之一，在我國已經(jīng)有3000多年的栽培歷史，在清朝的初期菊花從中國傳入歐洲。菊花的文化歷史之悠久，內(nèi)容之豐富，更是令人驚嘆。古代許多名人雅士都在贊美菊花，如陶淵明的“采菊東籬下，悠然見南山”；黃巢的“待到秋來九月八，我花開后百花殺。沖天香陣透長安，滿城盡帶黃金甲”以及李師廣的“仙人披雪氅，素女不紅妝”等等數(shù)不勝數(shù)。然而，切花菊的生產(chǎn)與發(fā)展最先是在國外發(fā)展壯大的，如：歐洲、美國、日本以及其他國家等地方，而今切花菊的發(fā)展已成為國際商品花卉上GDP總產(chǎn)值最高的花卉?！耨R’菊花（Dendranthema grandiflora‘Jinba’）是從日本引入我國的切花菊種類之一，為我國園林普遍應(yīng)用的首要白色花卉之一，為菊科菊屬多年宿生草本植物，其花瓣多呈筒狀或舌狀。普遍用于花壇、地被、盆花和街道布景等地方。

如今，對于菊花的研究主要集中在花期的調(diào)控[1-3]、品種的分類[4-5]、花期的生理生化變化及苗期[6]等方面，但是對于菊花的抗性生理方面的研究就相對較少。毛洪玉等[7]以地被菊為試驗材料研究了菊花的抗寒性，發(fā)現(xiàn)了抗寒性較強的菊花品種；隨著植物體內(nèi)含水量的降低，其抗寒防凍能力增強。其次，關(guān)于菊花的抗性研究主要集中在抗寒性及高溫脅迫等方面[8-11]，賈思振等[10]對高溫下的各個夏菊品種的光合特性進(jìn)行了綜合的比較；目前干旱脅迫對‘神馬’菊花生理指標(biāo)影響的研究未曾見報道。因此對‘神馬’菊花的抗旱性研究具有現(xiàn)實意義，可為選育出抗旱性較強的品種提供理論依據(jù)。

本次試驗主要以‘神馬‘菊花為研究試材，進(jìn)行干旱脅迫模擬盆栽試驗研究，通過測定其葉片中丙二醛(MDA)、脯氨酸、(Pro)、過氧化物酶(POD)以及可溶性糖等含量變化，探討干旱協(xié)迫對菊花生理指標(biāo)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

神馬菊花由昆明虹之華園藝有限公司提供。

將取回的神馬種苗移栽到溫室大棚加以管理，待其生長狀況穩(wěn)定，且成熟開花之前，對其進(jìn)行不同程度的干旱脅迫，取其葉片進(jìn)行試驗。

1.2 儀器設(shè)備

離心機、天平、試管、研缽、容量瓶、恒溫水浴鍋、分光光度計、漏斗、移液管、膠頭滴管、移液槍、鋁盒、量筒、剪刀、試管夾、玻璃棒、錐形瓶。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗處理

2015年9月20日將菊花扦插苗移栽于直徑為9cm的花盆中（1株/盆），基質(zhì)為：腐殖土：紅土=1：1，溫室大棚栽培，一個月后選取生長健壯、長勢一致的菊花植株進(jìn)行試驗。

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置干旱和正常澆水兩個處理，分別于停水后5d、10d、15d、20d取樣測定各項指標(biāo)，3次重復(fù).

1.3.2 測定指標(biāo)及方法

脯氨酸含量的測定用酸性茚三酮法；可溶性糖含量的測定用考蒽酮比色法; 過氧化物酶（POD）活性的測定用比色法; 丙二醛含量的測定用硫代巴比妥酸 (TBA)法.[12]

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

采用 Excel2003、SPSS17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及方差分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫下菊花葉片中MDA含量的變化

由表1可知，MDA的含量隨著干旱脅迫的加劇呈現(xiàn)出上升的趨勢，除了干旱10d和15d之間沒有差異外，其它兩兩之間都呈現(xiàn)出差異顯著。與CK相比較，各個處理MDA的含量分別增加了23.53%、27.78%、29.73%、31.13%。

2.2 干旱脅迫下菊花葉片中脯氨酸含量的變化

由表1可知，脯氨酸的含量呈現(xiàn)出上升的趨勢。其中，干旱5d和10d之間差異不顯著，干旱15d和20d之間差異顯著。而干旱15d和20d分別與干旱5d和10d之間相比較，呈現(xiàn)出差異顯著。與CK相比較，干旱5d和10d表現(xiàn)出差異不顯著，分別降低了2.27%和1.19%；而干旱15d和20d表現(xiàn)出差異顯著，分別升高了30.36%和72.46%。

2.3 干旱脅迫下菊花葉片中總糖含量的變化

由表1可知，總糖的含量呈現(xiàn)上升后下降的趨勢，且兩兩之間呈現(xiàn)出差異顯著。其中，干旱5d和干旱10d，與CK相比差異是顯著的，且糖含量分別降低64.27%和37.75%；而干旱15d和干旱20，與CK相比差異也是顯著的，且糖含量分別升高了36.18%和7.94%。

2.4 干旱脅迫下菊花葉片中POD酶活性的變化

由表1可知，過氧化物酶（POD）的活性隨著干旱天數(shù)的增加呈現(xiàn)出先上升后下降再上升的趨勢。與CK相比差異不顯著，但是各個干旱處理均高于對照，POD含量分別上升了15.29%、31.72%、9.42%、和29.60%。

表1 不同干旱脅迫下菊花葉片中各個生理指標(biāo)含量的變化

3 討論

3.1 干旱脅迫下MDA對菊花葉片的影響

丙二醛是植物細(xì)胞膜質(zhì)過氧化的產(chǎn)物，丙二醛含量高，說明植物細(xì)胞膜質(zhì)過氧化程度高，細(xì)胞膜受到的傷害嚴(yán)重。丙二醛的積累在一定程度上反映了體內(nèi)自由基的活動狀態(tài)，積累多說明超氧陰離子與羥基自由基處于較高水平[13]。一般植物在逆境條件下，如高溫，鹽堿，以及強光等逆境條件下就會產(chǎn)生膜質(zhì)過氧化。丙二醛含量的增加能反映出抗旱能力較弱，丙二醛含量越小，抗旱能力越強。由表1可知，隨著干旱天數(shù)的增加，丙二醛的含量處于一直上升的趨勢。其中，干旱5d的增加量是最小的，干旱20d時的增加量是最大的，說明隨著干旱脅迫程度的增加, 抗旱能力越來越弱。

3.2 干旱脅迫下Pro含量對菊花葉片的影響

盧少云等人[14]研究表明，脯氨酸的積累與植物受傷害程度呈顯著正相關(guān)。本次試驗中脯氨酸的含量隨著干旱脅迫程度的加劇而呈現(xiàn)出上升的趨勢。其中，干旱15d和20d的脯氨酸的積累量相對于干旱5d和10d的脯氨酸的積累量較高，所以說明干旱15d和20d對葉片的傷害程度比干旱5d和10d對葉片的傷害程度大。

3.3 干旱脅迫下總糖含量對菊花葉片的影響

可溶性糖是植物體的能量來源，可溶性糖的含量越高，其細(xì)胞原生質(zhì)濃度和細(xì)胞膜的穩(wěn)定性就越好，從而提高了植株的保水性，增強了抗旱能力[15]。本次試驗中干旱5～15d時葉片中可溶性糖含量逐漸上升，說明其抗旱能力也在逐漸增強；而干旱到20d時可溶性糖含量開始降低，說明其抗旱能力隨著脅迫的加劇而減弱。

3.4 干旱脅迫下POD活性對菊花葉片的影響

植物受到干旱逆境脅迫時，細(xì)胞內(nèi)會產(chǎn)生大量的活性氧，植物的抗氧化酶對活性氧的清除起重要的作用，抗氧化酶的活性變化既可以反應(yīng)植物對干旱脅迫的適應(yīng)性，也可以反應(yīng)細(xì)胞內(nèi) 活性氧代謝的平衡狀態(tài)[16]。植物細(xì)胞內(nèi)的酶活性越高，植物的抗逆性也就越強[17]。本次試驗中，與CK相比較，干旱10d的含量是最多的，而干旱15d的POD的含量是最少的，表明干旱10d的POD的活性和抗逆性比干旱15d的POD的活性和抗逆性較高。

4 結(jié)論

本次試驗結(jié)果表明，隨著干旱脅迫程度的加劇，菊花葉片中的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量呈現(xiàn)出上升的趨勢；總糖含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；過氧化物酶（POD）活性則呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢。這說明在一定干旱脅迫范圍內(nèi)，菊花通過酶活性增加，提高了適應(yīng)干旱脅迫的能力。隨著干旱脅迫的進(jìn)一步加劇，超氧自由基的產(chǎn)生速度超過了機體自身的清除能力，表現(xiàn)出POD 活性降低。在干旱脅迫后期POD 活性明顯增加，可能是在經(jīng)歷了前段時間的干旱脅迫后，植物體已產(chǎn)生了一定的適應(yīng)能力，表現(xiàn)出較強的抗旱性。

[1]劉萍,常云霞,丁義峰,等.化學(xué)調(diào)控技術(shù)調(diào)整菊花生長、生理和開花研究現(xiàn)狀[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(7):91-94.

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[責(zé)任編輯劉貴陽]

Effects of Drought Stress on Physiological and Biochemical Indexes of Chrysanthemum

YANG Ruo-peng1, ZHANG Zu-yun2

(1.Honghe University, Mengzi Yunnan 661199,China; 2. Sericultrual and Apicultural Institute, Yunnan Academy of Agricultrual Sciences, Mengzi, 661101, China)

Effects of different degrees of drought stress on physiological and biochemical indexes of Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum ‘Jinba’) we studied. Set up normal irrigation (CK) and drought stress two treatment groups, After the water stop 5d, 10d, 15d and 20d,test the leaves malondialdehyde (MDA), proline (Pro), peroxidase (POD) activity and the change of total sugar content.The results showed that with increasing the degree of drought stress, the leaf MDA, pro showing a rising trend, the changes of total sugar content was increased at first and then decreased; POD activity showed trend of first increased and then decreased, then increased. The result showed that with the increase of drought stress, the different physiological indexes had different effects on the leaves, which led to the change trend of each index content. At last, the experiment was used to study the mechanism of drought resistance and to provide the theoretical basis for the application of chrysanthemum garden.

Drought stress; Physiological index; Dendranthema grandiflorum "Jinba"

S47

A

1008-9128（2017）02-0126-03

10.13963/j.cnki.hhuxb.2017.02.033

2016-11-06

楊若鵬（1983-），男，云南石屏人，碩士，助教，研究方向：植物逆境生理研究。

張祖蕓（1984-），女，碩士，云南新平人，助理研究員，研究方向：分子生物學(xué)研究。