電導(dǎo)率結(jié)合Logistic方程測(cè)定14個(gè)杜鵑品種的耐熱性

何麗斯　李暢　陳尚平　肖政　黃志剛　仲少華　蘇家樂

摘要：運(yùn)用電導(dǎo)率結(jié)合Logistic方程對(duì)14個(gè)杜鵑品種進(jìn)行耐熱性研究。結(jié)果表明，14個(gè)杜鵑品種離體葉片經(jīng)溫度梯度處理后，細(xì)胞傷害率與處理溫度之間呈現(xiàn)“S”型曲線，通過顯著性檢驗(yàn)，符合Logistic方程。根據(jù)公式得出14個(gè)品種的高溫半致死溫度（high lethal temperature 50，簡(jiǎn)稱HLT50）在5072～5769 ℃之間。依據(jù)高溫半致死溫度，在這14個(gè)品種中，耐熱性較強(qiáng)的品種有胭脂蜜、瑤妃、白常春、曉霞；其次為西子妝、玉堂春、江南春早、常春4號(hào)、臥龍1號(hào)和粉紅泡泡；耐熱性較弱的是寶玉、春櫻、若姪子和小鶯。

關(guān)鍵詞：杜鵑花；耐熱性；高溫半致死溫度；Logistic方程；電導(dǎo)率；耐熱品種資源

中圖分類號(hào)： S6852101文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）21-0132-02

收稿日期：2016-08-04

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金編號(hào)：CX（14）2026]；蘇州市農(nóng)業(yè)科技支撐項(xiàng)目（編號(hào)：SNG201405）；泰州市科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：TN201507）。

作者簡(jiǎn)介：何麗斯（1981—），女，廣東中山人，博士，副研究員，主要從事觀賞植物生物工程及生理方面的研究。Tel：（025）84390223；E-mail：alicehelisi@foxmailcom。

通信作者：蘇家樂，碩士，研究員，主要從事花卉苗木品種選育及栽培技術(shù)研究。E-mail：sujl66@aliyuncom。

近年來，由于全球氣溫持續(xù)升高，夏季高溫已經(jīng)成為制約植物生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)境因子之一，而城市熱島效應(yīng)使園林植物面臨更嚴(yán)峻的高溫逆境挑戰(zhàn)1]，因此篩選耐熱性強(qiáng)的園林植物種類是許多學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在植物耐熱性評(píng)價(jià)方法中，植物的高溫半致死溫度（high lethal temperature 50，簡(jiǎn)稱HLT50）是非常有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究結(jié)果表明，電導(dǎo)率結(jié)合Logistic方程計(jì)算得到高溫半致死溫度是一種常用且便捷的方法2-4]。本試驗(yàn)通過測(cè)定14個(gè)杜鵑品種在溫度梯度處理下的離體葉片相對(duì)電導(dǎo)率，結(jié)合Logistic方程，確定其高溫半致死溫度，初步評(píng)價(jià)其耐熱性，為篩選合適的園林用杜鵑品種資源提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。

1材料與方法

11試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用14個(gè)杜鵑花品種，分別為西子妝、寶玉、玉堂春、小鶯、常春4號(hào)、江南春早、臥龍1號(hào)、粉紅泡泡、曉霞、瑤妃、若姪子、春櫻、白常春、胭脂蜜。試驗(yàn)材料均為1年生的盆栽苗，選取一定部位生長(zhǎng)、葉齡相似的健康葉片進(jìn)行試驗(yàn)。

12試驗(yàn)方法

細(xì)胞傷害率的測(cè)定采用電導(dǎo)率（electric conductivity，簡(jiǎn)稱EC）方法。用去離子水將葉片洗凈、擦干，避開主脈，用直徑為06 cm打孔器在葉片上取20個(gè)小圓片，置于50 mL試管中，加雙蒸水20 mL，室溫震蕩浸提2 h后，測(cè)定初始電導(dǎo)率EC0（用于消除本底干擾），然后分別置于30、35、40、45、50、55、60、65、70 ℃下水浴30 min，室溫冷卻后測(cè)定電導(dǎo)率EC1，最后沸水浴15 min，室溫冷卻后測(cè)定電導(dǎo)率EC2，各處理分別重復(fù)3次。按以下公式計(jì)算葉片的相對(duì)電導(dǎo)率，即細(xì)胞傷害率（%）：

細(xì)胞傷害率=（EC1―EC0）（EC2―EC0）×100%。

13Logistic方程參數(shù)的確定及高溫半致死溫度

處理溫度與細(xì)胞傷害率的關(guān)系可以用Logistic方程y=k（1+ae-bt）來擬合，其中y表示細(xì)胞傷害率，%；t表示處理溫度，℃；k表示細(xì)胞傷害的飽和容量；a、b為方程參數(shù)5]。為確定a、b值，可將Logistic方程進(jìn)行線性處理，即ln（k-y）y]=lna-bt，令y′為轉(zhuǎn)化細(xì)胞傷害率（%），且y′= ln（k-y）y]，則處理溫度與細(xì)胞傷害率的Logistic方程可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘幚頊囟扰c轉(zhuǎn)化細(xì)胞傷害率（y′）的直線方程。由于本試驗(yàn)的細(xì)胞傷害率消去了本底干擾，因而可令k值為1006]。在通過直線回歸求得a、b值及相關(guān)系數(shù)R2的基礎(chǔ)上，計(jì)算Logistic方程的拐點(diǎn)溫度T=lnab，此時(shí)拐點(diǎn)溫度T是高溫半致死溫度（HLT50）7]。

14數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用SPSS 180與Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析與作圖。

2結(jié)果與分析

21細(xì)胞傷害率與處理溫度的“S”形曲線關(guān)系

由圖1可知，14個(gè)杜鵑品種的葉片在不同溫度處理下，細(xì)胞膜遭到不同程度的破壞，并隨著溫度升高損傷越嚴(yán)重，細(xì)胞膜透性越大，最終導(dǎo)致細(xì)胞傷害率增大。14個(gè)杜鵑品種的葉片細(xì)胞傷害率表現(xiàn)出一致規(guī)律，緩慢增加-迅速增加-緩慢增加，呈現(xiàn)典型的“S”形曲線，只是不同的品種細(xì)胞傷害率增加的速率存在一定的差異。當(dāng)處理溫度為50 ℃時(shí)，其中小鶯、常春4號(hào)和若姪子的細(xì)胞傷害率迅速上升；其他品種細(xì)胞傷害率則是在55～60 ℃高溫處理下急劇增加。65 ℃以后大部分杜鵑品種葉片的細(xì)胞傷害率緩慢增加，此時(shí)細(xì)胞嚴(yán)重受損，細(xì)胞傷害率在70%以上。

22 Logistic方程參數(shù)及高溫半致死溫度的確定

圖2為轉(zhuǎn)化細(xì)胞傷害率（y′）與處理溫度（t）的關(guān)系，通過直線回歸求得a、b、R2，并由Logistic方程求得拐點(diǎn)T=lnab，此時(shí)T值即為高溫半致死溫度（表1）。由表1可知，14個(gè)杜鵑品種的高溫半致死溫度范圍在50～58 ℃之間。高溫半致死溫度是判斷植物耐熱性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)之一，高溫半致死溫度越高，則植物的耐熱性越強(qiáng)，反之亦然。其中，胭脂蜜、瑤妃、白常春、曉霞的耐熱性較強(qiáng)，HLT50在56～58 ℃之間；其次是西子妝、玉堂春、江南春早、常春4號(hào)、臥龍1號(hào)、粉紅泡泡，HLT50（℃）在54～56 ℃之間；寶玉、春櫻、若姪子和小鶯較弱，HLT50（℃）在50～54 ℃之間。endprint

3結(jié)論與討論

夏季高溫是脅迫植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)境因子之一。在高溫脅迫下，植物細(xì)胞原生質(zhì)膜遭到破壞，細(xì)胞膜透性增大，從而使細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，導(dǎo)致植物細(xì)胞傷害率增大8]。在溫度梯度處理下，植物細(xì)胞傷害率曲線一般呈現(xiàn)“S”形，結(jié)合Logistic方程求出“S”形曲線的拐點(diǎn)溫度T=（lna）b，能較準(zhǔn)確地估計(jì)出植物的高溫半致死溫度（HLT50），可作為反映植物耐熱性的一個(gè)重要指標(biāo)9]，是一種靈敏、快捷的估測(cè)植物耐熱性的方法10]。該方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在四季秋海棠11]、萬(wàn)CM（25]壽菊12]、茶花13]等多種觀賞植物的研究中。應(yīng)用電導(dǎo)率結(jié)合Logistic方程初步評(píng)價(jià)植物的耐熱性是簡(jiǎn)單快捷的方法，但是對(duì)杜鵑耐熱性評(píng)價(jià)的研究還不普遍，所見文獻(xiàn)不多。本試驗(yàn)結(jié)果表明，14個(gè)杜鵑品種離體葉片在不同梯度高溫處理下，細(xì)胞傷害率與處理溫度執(zhí)行呈現(xiàn)“S”形曲線，通過顯著性檢驗(yàn)，符合Logistic方程。由于試驗(yàn)結(jié)果是在離體條件下測(cè)定的，高溫半致死溫度不一定能確切反映杜鵑花的耐熱性，但至少可以反映出各個(gè)品種之間相對(duì)的耐熱性差異，能為這些品種的園林應(yīng)用提供參考意見14]。

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