持續(xù)低溫對紫葉矮櫻保護酶活性及電導率的影響

范曉龍

(山西省林業(yè)工程技術公司，山西 太原 030012)

持續(xù)低溫對紫葉矮櫻保護酶活性及電導率的影響

范曉龍

(山西省林業(yè)工程技術公司，山西 太原 030012)

試驗在人工設置低溫條件下，設置D1(CK)、D2(-5℃)、D3(-15℃)、D4(-25℃)共計4個處理，低溫持續(xù)時間共設3 d、6 d、9 d、12 d、15 d、18 d6個處理，3次重復，研究了紫葉矮櫻離體枝條保護酶及電導率變化規(guī)律。結(jié)果表明：SOD表現(xiàn)為隨著低溫持續(xù)時間的延長而升高的變化，第18天D2處理比對照提高了25.60%，差異顯著；POD活性表現(xiàn)為隨著低溫持續(xù)時間延長先升高后降低的變化，第15天D2與D1之間無顯著差異，D3、D4均顯著低于對照；電導率在3 d～12d D4始終處于最高值，15 d～18 d D3處于最高值，所有低溫處理均顯著高于對照。綜合分析認為，持續(xù)低溫會使紫葉矮櫻離體枝條SOD、POD活性和電導率顯著升高。

持續(xù)低溫；紫葉矮櫻；保護酶；電導率

紫葉矮櫻是我國園林綠化中最常見的彩葉樹種之一，由于其葉片終年保持紫色，所以其成為了城市景觀綠化和美化設計中必不可少的樹種[1]。紫葉矮櫻具有較強的適應性，對土壤要求不嚴，所以在很多地區(qū)又成為了重要荒山綠化和四旁綠化樹種[2]。隨著紫葉矮櫻應用范圍的擴大，在部分地區(qū)冬季出現(xiàn)了一定程度的凍害，從而影響了次年的正常生長[3]。關于紫葉矮櫻在冬季自然狀態(tài)下抗寒性的變化進行了部分初步研究，如劉從霞[4]研究了5種李屬彩葉植物抗寒性比較情況，結(jié)果認為，紅葉李的抗寒性高于紫葉矮櫻，而紫葉矮櫻高于紫葉李；張吉立[5]研究認為，在冬季自然降溫條件下，紫葉矮櫻生理活性物質(zhì)呈現(xiàn)出升高的變化趨勢，不同科樹種比較來看，紫葉矮櫻高于元寶楓，但是其并未對持續(xù)低溫條件下紫葉矮櫻枝條內(nèi)保護酶活性的變化情況進行研究；高福元[6]研究認為，在冬季自然降溫條件下，紫葉矮櫻枝條內(nèi)保護酶活性表現(xiàn)為在1月份處于最高值，而3月份表現(xiàn)出顯著降低的變化趨勢，證明了溫度可以顯著影響紫葉矮櫻枝條內(nèi)的保護酶活性；馮海華[7]研究認為，低溫可以引起紫葉矮櫻枝條內(nèi)滲透物質(zhì)含量的變化，其中滲透物質(zhì)含量呈現(xiàn)出與低溫持續(xù)時間正相關的變化規(guī)律。從前人的相關研究來看，關于持續(xù)低溫對紫葉矮櫻保護酶活性和電導率影響的相關研究較少，本文以此為契機，通過分析持續(xù)低溫下紫葉矮櫻保護酶活性的變化以及電導率變化規(guī)律，以判斷低溫對紫葉矮櫻的影響，為該樹種的引種栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間

本試驗田間取樣時間為2017年1月4日，田間取樣后立即進行室內(nèi)試驗，試驗時間為2017年1月4日至23日。

1.2 試驗材料

試驗所選用的紫葉矮櫻為5 a生苗木，枝條選取自正常城市環(huán)境條件下生長的紫葉矮櫻苗木，枝條選取部位為上中下3個部位，每株苗木上中下各取3個當年生枝條，枝條截取長度為30 cm。

1.3 試驗方法

本試驗共設4個溫度處理，分別是D1為對照，溫度設置為5℃，D2為-5℃，D3為-15℃，D4為-25℃，各低溫處理持續(xù)時間分別為3 d、6 d、9 d、12 d、15 d、18 d。將采集的紫葉矮櫻枝條使用蒸餾水沖洗干凈后，然后用濾紙將其上的水分吸收干凈，然后用剪枝剪剪為15 cm長的小段，剪截部位用塑料薄膜密封。將枝條根據(jù)低溫處理時間分為6組，每組3次重復，每重復30個枝條。對照直接放置于5℃低溫下，其余處理的枝條在5℃預冷24 h，然后按照每小時降低溫度1攝氏度的速度降低至試驗設計溫度，按照試驗設計持續(xù)相應的天數(shù)。

1.4 試驗測定項目

分別在枝條處理后的第3天～15天進行保護酶活性和電導率的測定，每重復取20個枝條進行測定，最終結(jié)果取其平均值，其中SOD活性測定采用氮藍四唑法[8]，POD測定采用愈創(chuàng)木酚法[9]，電導率測定采用電導儀法[9]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理使用Excel2010版軟件，差異顯著性檢驗使用DPS7.05軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻SOD活性的影響

由圖1可知，各處理的SOD活性呈現(xiàn)出隨著低溫持續(xù)時間的延長而升高的變化趨勢，同一持續(xù)時間不同溫度處理之間存在差異。低溫處理后的第3天，SOD活性呈現(xiàn)出隨著溫度的降低而降低的變化趨勢，其中D2、D3、D4分別比D1降低了40.61%、52.95%、60.78%，方差分析結(jié)果表明，D3、D4之間無顯著差異，顯著低于D1處理，D2與D3之間無顯著差異，顯著低于D1處理；低溫持續(xù)6 d～9 d，D1最高，其次為D3處理，兩個處理之間相差13.84 U·g-1、17.04 U·g-1，差異顯著，D2分別高于D4處理11.29 U·g-1、3.97 U·g-1，其中第6天D2顯著高于D4，D2與D3之間無顯著差異，第9天D4與D3、D2之間無顯著差異；第12天，紫葉矮櫻枝條內(nèi)SOD活性呈現(xiàn)出隨著溫度降低而降低的變化趨勢，其中3個低溫處理分別比D1降低了20.05%、31.10%、38.95%，方差分析結(jié)果表明，D2、D3之間無顯著差異，兩個處理顯著低于D1，D4與D3之間無顯著差異，D4顯著低于D2處理；第15天，D2比D1處理提高了10.82%，無顯著差異，D3、D4分別低于D1處理8.96 U·g-1、24.81 U·g-1，其中D1、D3之間無顯著差異，D4顯著低于D1處理；第18天D2、D3、D4分別高于D1處理29.08 U·g-1、21.89 U·g-1、8.94 U·g-1，方差分析結(jié)果表明，D2、D3之間無顯著差異，D2顯著高于D1處理。從SOD活性變化上來看，低溫持續(xù)時間越長，SOD活性越高，并且D2促進作用最佳。

圖1 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻SOD活性的影響

2.2 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻POD活性的影響

由圖2可知，紫葉矮櫻枝條內(nèi)POD活性隨著低溫持續(xù)時間的延長呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢，相同時間內(nèi)，不同溫度處理的POD活性存在差異。低溫處理的第3天，POD活性表現(xiàn)為隨著溫度的升高而降低的變化趨勢，其中D4處理處于最低值，與對照相比降低了5.53 U·g-1，差異顯著，D2、D3分別低于D1處理1.36 U·g-1、3.61 U·g-1，差異顯著；第6天，D2比D1處理提高了21.05%，差異顯著，D3、D4分別低于D1處理1.46 U·g-1、3.21 U·g-1，方差分析結(jié)果表明，兩個處理均顯著低于D1；第9天和第15天POD活性表現(xiàn)為隨著溫度的降低而降低的變化趨勢，其中D4分別低于D1處理3.97 U·g-1、5.59 U·g-1，方差分析結(jié)果表明，D4與D1之間差異顯著，D2分別低于D1處理0.37 U·g-1、0.67 U·g-1，無顯著差異，顯著高于D3處理，D3分別高于D4處理1.07 U·g-1、1.99 U·g-1，無顯著差異；第12天和第18天D1處理處于最高值，其次為D3，兩個處理之間相差1.29 U·g-1、4.43 U·g-1，差異顯著，D2低于D3處理1.04 U·g-1、0.89 U·g-1，無顯著差異，兩個處理均顯著高于D4處理。從紫葉矮櫻枝條內(nèi)POD活性變化上來看，溫度的降低會導致離體枝條內(nèi)POD活性的降低，其中D4處理降低最顯著。

圖2 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻POD活性的影響

2.3 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻電導率的影響

由圖3可知，紫葉矮櫻電導率表現(xiàn)為隨著生育期延后而升高的變化趨勢，各處理在不同月份電導率存在差異。低溫處理的3 d～6 d，紫葉矮櫻電導率表現(xiàn)為隨著溫度的降低而升高的變化趨勢，其中D4處理處于最高值，分別高于D1處理14.09%、15.02%，差異顯著，D2高于D1處理5.98%、7.03%，無顯著差異，D3高于D2處理3.04%、2.14%，無顯著差異，D3顯著高于D1處理；第9天～12天，D4處理電導率處于最高值，分別比D1處理提高了14.92%、16.93%，差異顯著，第9天D2高于D3處理4.13%，無顯著差異，D2與對照之間差異顯著，D3與D1之間無顯著差異，第12天D3高于D2處理2.96%，無顯著差異，其中D3與D1之間差異顯著，D2與D1之間無顯著差異；第15天～18天，D3處理的電導率處于最高值，其次為D4處理，兩個處理之間相差5.11%、8.01%，無顯著差異，D3分別比D1提高了20.88%、27.84%，差異顯著，D4與D1之間差異顯著，D2分別比D1提高了5.05%、13.69%，無顯著差異，D2與D4之間差異顯著。從電導率變化上來看，離體枝條溫度越低，電導率越高，其中D4電導率升高幅度最顯著。

圖3 持續(xù)低溫對紫葉矮櫻電導率的影響

3 結(jié)論與討論

從紫葉矮櫻SOD活性變化上來看，離體枝條表現(xiàn)為隨著低溫持續(xù)時間的延長而升高的變化趨勢，低溫處理相對于對照來看，離體枝條在12 d之內(nèi)SOD活性均低于對照，低溫持續(xù)時間達到18 d后，低溫處理的枝條內(nèi)SOD活性才表現(xiàn)出高于對照的現(xiàn)象[10]，這說明紫葉矮櫻枝條離開母體后，POD活性在短時間內(nèi)受到低溫脅迫后活性變化會有一定的延后效應，分析原因認為，這可能與枝條離體有關，也可能與枝條修剪傷口受到凍害較重有關。從POD活性變化上來看，低溫處理僅在第6天D2處理高于對照，其余時間段均低于對照，這可能與枝條在離體條件下POD活性對低溫的反應不夠靈敏有關，25 d之后，POD活性表現(xiàn)出降低的變化，這可能與15 d之后部分枝條因為低溫持續(xù)時間過長導致枝條失水腐爛有關。從電導率變化上來看，低溫持續(xù)的3 d～12 d，D4處理的電導率始終處于最高值，這也表明該低溫處理對紫葉矮櫻枝條造成了較大傷害，使得枝條電導率顯著升高[11]；15 d～18 d，D3處理的電導率處于最高值，其次為D4處理，分析原因認為，紫葉矮櫻枝條在-25℃低溫下持續(xù)15 d后枝條已經(jīng)凍壞，有的已經(jīng)腐爛，從而導致電導率低于D3處理。綜合分析來看，持續(xù)低溫會導致離體枝條內(nèi)SOD、POD活性以及電導率升高，低溫持續(xù)時間超過15 d后，會對紫葉矮櫻枝條產(chǎn)生較大傷害。

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EffectofContinuousLowTemperatureonPrunuscistenaProtectiveEnzymeActivityandConductivity

FAN Xiao-long

(Shanxi Forestry Engineering Technology Compary,Taiyuan 030012，China)

The test was conducted under artificial settings at low temperatures, 4 treatments were set as D1(CK),D2(-5℃),D3(-15℃),D4(-25℃), when the duration of low temperature were set as 6 treatment: 3, 6, 9, 12, 15, 18 days, studies were made of changes of protective enzymes and their electrical conductivity inPrunuscistenaexcised shoots. The result showed that: SOD activity rose with the extension of the low temperature duration, D2 treatment was 25.60% higher than that of control with significant difference at the eighteenth day; With the duration of low temperature prolonged, POD activity first increased and then decreased, D2 showed no significant difference to control,and D3 and D4 were significantly higher than that of control; Conductivity of treatment D4 was always at the highest value during 3 to 12 days, D3 was highest during 15 to 18 days, all low temperature treatments were significantly higher than that of control. Comprehensive analysis suggested that continuous low temperature would make SOD and POD activities and conductivity of in vitro branch increase significantly.

Continuous low temperature,Prunuscistena, Protective enzyme, Conductivity

2017-07-21

范曉龍(1986-)，女，山西省大同市陽高縣人，學士學位，主要從事林業(yè)方面的研究工作。

10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.06.011

S687

A

1003-5508(2017)06-0045-03