景天新品種晉美的抗寒性研究

郭美芳，溫輝芹，裴自友，程天靈，李 雪，盧成達(dá)，張立生，朱 玫

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

景天新品種晉美的抗寒性研究

郭美芳1，溫輝芹2，裴自友2，程天靈2，李 雪2，盧成達(dá)2，張立生2，朱 玫2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

分析景天的耐寒性，為確定其適宜推廣地區(qū)提供科學(xué)依據(jù)。利用2015年11月至2016年3月的氣溫?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)在山西省晉中市榆次區(qū)對(duì)晉美、三七景天和八寶景天3個(gè)景天品種冬季和早春露地生長(zhǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查以及對(duì)葉片葉綠素相對(duì)含量的測(cè)定，對(duì)其抗寒性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，景天新品種晉美耐寒、延綠特性較好，其以新生莖綠體越冬，比三七景天和八寶景天綠期長(zhǎng)約120 d，可在山西省最低氣溫極值為-20℃以上的地區(qū)推廣種植。關(guān)鍵詞：景天；抗寒性；表型觀察；葉綠素相對(duì)含量

宿根花卉是指能夠生存2 a或2 a以上，一次種植可常年觀賞的多年生草本植物，其具有冬季休眠，翌年春天地上部分又可萌發(fā)生長(zhǎng)的特性。景天作為常用的露地宿根花卉之一，有適應(yīng)性廣、耐瘠薄、耐旱節(jié)水、管理粗放等優(yōu)點(diǎn)，作為地被植物廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)綠化、美化，對(duì)建設(shè)節(jié)約和環(huán)境友好型城市園林綠化有重要的作用[1-2]。為了更好地了解景天屬植物的特性和合理地加以利用，對(duì)景天屬植物進(jìn)行非生物脅迫的抗性研究，已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)[3]。目前，已篩選出了耐旱[4-5]、耐熱[6]、耐寒[7]、耐鹽[8]、耐陰[9]和耐重金屬[10-11]的景天品種，開(kāi)展了快繁[12]、栽培[13]、解剖[14]、生理生化[15-16]、分子生物學(xué)研究[17]。與南方城市需要耐熱、耐濕強(qiáng)的景天品種不同[18]，北方城市四季分明，在嚴(yán)寒的冬季以及初春時(shí)節(jié)，景觀單調(diào)，除松柏樹(shù)，其他植物幾乎都處于凋零狀態(tài)，因此，迫切需要具有耐寒、綠期長(zhǎng)（長(zhǎng)綠或常綠）特性的景天新品種。研究表明，野生景天資源（鄉(xiāng)土品種）具有更好的抗脅迫能力，因此，收集野生資源并開(kāi)展篩選、鑒定和馴化是選育抗寒性極強(qiáng)的景天新品種的有效途徑之一。

晉美為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所選育的景天新品種，該品種冬季以新生莖綠體越冬，具有耐寒、延綠特性[19]，對(duì)實(shí)現(xiàn)四季常綠生態(tài)景觀，建設(shè)美麗山西具有重要意義。目前，已相繼開(kāi)展快繁、配套栽培技術(shù)[19-20]。

本研究通過(guò)對(duì)景天新品種晉美和2個(gè)園林綠化常用景天品種在越冬期的表型觀察以及葉綠素含量等的調(diào)查，了解晉美的抗寒特性，以期為其今后進(jìn)一步推廣、利用與產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究所用三七景天、八寶景天和耐寒延綠型景天新品種晉美均由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供，田間基本管理一致。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氣象數(shù)據(jù)收集 根據(jù)中國(guó)天氣網(wǎng)實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)，記錄2015年11月至2016年3月每天各整點(diǎn)的氣溫情況，用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.2 抗寒性調(diào)查 試驗(yàn)于2015年11月至2016年3月在晉中市東陽(yáng)鎮(zhèn)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地田間進(jìn)行。觀察、調(diào)查景天越冬、新生莖發(fā)生情況與時(shí)間，新生莖高度和冠幅。

1.2.3 葉綠素含量測(cè)定 冬季不同時(shí)期選取相同部位葉片，用日本產(chǎn)SPAD-502葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬期氣溫變化情況

表1 2015—2016年越冬氣溫變化情況 ℃

由表1可知，從2015年11月5日開(kāi)始，氣溫呈逐漸下降趨勢(shì)，11月26日出現(xiàn)2015年最低氣溫（-14℃）；2016年1月23日最低氣溫達(dá)-18℃，而最高氣溫僅為-13℃，到1月24日受霸王級(jí)寒潮天氣影響，最低氣溫更是降至-20℃；從月平均最低氣溫看，2016年1月和2月的平均最低氣溫均低于常年月。

2.2 晉美耐寒、延綠性的表現(xiàn)

11月初開(kāi)始，八寶景天和三七景天的葉片變黃、脫落、莖稈干枯，而晉美未著生新生莖的中上部莖的葉片、莖稈變黃，并逐漸枯萎，下部莖上新生莖葉片鮮綠[19]，在12月初才停止生長(zhǎng)，高度約10～15 cm，整個(gè)冬季、早春均為綠色（圖1）。從2015年12月30日至2016年2月3日的田間表現(xiàn)可以看出（表2），嚴(yán)冬季節(jié)晉美葉片稍脫水、變薄，含水量下降，但仍然保持綠色。2015年12月10日調(diào)查了3年生晉美的冠幅大小，稀植時(shí)其單株新生莖冠幅變化在30～50 cm，且莖稈木質(zhì)化、粗壯，直徑約是三七景天的2倍。春季3月初，晉美開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)，3月下旬，三七景天和八寶景天的腳芽才剛剛露出地面，而晉美則是生機(jī)勃勃，一片綠色。由此，初步計(jì)算出耐寒延綠型景天新品種比三七景天延長(zhǎng)綠色的日數(shù)約為120 d。

表2 3個(gè)景天品種不同時(shí)期生長(zhǎng)狀況比較

2.3 不同調(diào)查時(shí)期晉美新生莖相對(duì)葉綠素含量的 變化

表3 晉美葉片相對(duì)葉綠素含量的變化

2015年11月3日三七景天葉片已經(jīng)枯黃，2015年11月28日已完全干枯。從表3可以看出，隨著逐漸進(jìn)入寒冬，晉美葉片葉綠素相對(duì)含量有所下降，但變化不是很大，在2016年3月17日又開(kāi)始上升，說(shuō)明其具有很好的抗寒特性。

3 結(jié)論與討論

三七景天、八寶景天品種作為常用綠化品種，在11月葉片相繼脫落、干枯，以地下長(zhǎng)出腳芽宿存土中度過(guò)寒冷的冬季。本研究結(jié)果表明，晉美新生莖表現(xiàn)耐寒、綠期長(zhǎng)，嚴(yán)冬時(shí)節(jié)雖然稍有脫水，但依然保持綠色，其通過(guò)降低植株體內(nèi)水分含量，相對(duì)提高了固形物和細(xì)胞液濃度，增強(qiáng)了抗寒性。與石進(jìn)朝等[21]、李森等[22]的研究結(jié)果一致。目前，已開(kāi)展了晉美抗寒基因向三七景天的轉(zhuǎn)育工作，使其在園林綠化中發(fā)揮更大的作用。

榆次區(qū)近年冬季最低氣溫在-17～-16℃，新育成景天品種晉美具有非常優(yōu)異的抗寒特性，耐寒性經(jīng)受了-20℃（2016年霸王級(jí)寒潮）的考驗(yàn)，安全越冬。同時(shí)，在2015年山西省大同市區(qū)露地種植試驗(yàn)中，晉美經(jīng)受了2015年11月26日-23℃的低溫考驗(yàn)。因此，晉美可以在山西省最低氣溫極值為-20℃以上的地區(qū)推廣種植。

研究表明[23]，冬小麥抗寒鍛煉經(jīng)歷2個(gè)階段，第一階段氣溫到5℃，第二階段氣溫到-5℃，經(jīng)過(guò)抗寒鍛煉的強(qiáng)冬性冬小麥冬季可以經(jīng)受-14℃的低溫天氣。研究也發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)冬將室內(nèi)花盆中的晉美（已產(chǎn)生新生莖）直接放在露地，也會(huì)受凍，說(shuō)明景天經(jīng)歷低溫的抗寒鍛煉也非常必要。

使用的葉綠素活體測(cè)定方法非常簡(jiǎn)便，葉綠素相對(duì)含量的變化與表型變化一致，其可以作為抗寒性評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一[15]。本研究通過(guò)觀察自然冬季條件下景天新品種晉美的抗寒性表現(xiàn)，并利用表型變化和葉片葉綠素含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明，二者相對(duì)應(yīng)，均表明晉美具有很好的耐寒、延綠特性?？紤]到景天的抗寒性是由多種因素決定，今后需要進(jìn)一步開(kāi)展解剖學(xué)和其他生理生化指標(biāo)的變化分析，以及抗寒性轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表觀遺傳學(xué)分析和相關(guān)基因功能鑒定等研究，以期全面了解景天新品種晉美的抗寒機(jī)制。

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Study on Cold Resistance of New Varieties of Sedum Jinmei

GUOMeifang1，WENHuiqin2，PEI Ziyou2，CHENGTianling2，LI Xue2，LUChengda2，ZHANGLisheng2，ZHUMei2

（1.Institute ofAgricultural Science and Technology Information，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Institute ofCrop Sciences，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Key Laboratory ofCrop Gene Resources and Germplasm Enhancement on Loess Plateau，Ministry ofAgriculture，Taiyuan 030031，China）

Research ofthe cold resistance of Sedum would provide a theoretical basis for further determine suitable extension area. The real-time temperature data from the China Weather Network during November 2015 to March 2016 were used.Cold resistance of 3 varieties of Sedum spectabilis,Sedum spectabile Boreau and Sedum Jinmei were investigated by growth status and relative content of chlorophyll during winter and early spring in Yuci district,Jinzhong city,Shanxi province.The results showed that newvarieties of Sedum Jinmei had excellent cold resistance and extended green characteristics,and the stay green period with newborn stem was 120 days longer than others.Sedum Jinmei was fit to be popularized in the area ofShanxi province with the minimum temperature over-20℃.

Sedum;cold resistance;phenotype observation;relative content ofchlorophyll

S688.4

A

1002-2481（2017）03-0371-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.13

2016-10-27

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目（YZD1507）

郭美芳（1962-），女，山西定襄人，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)信息研究工作。裴自友為通信作者。