觀賞鳳梨品種部分耐冷生理指標(biāo)檢測

摘 要：本研究通過6個(gè)鳳梨品種冷脅迫處理后，葉片相對電導(dǎo)率、葉片相對含水量、葉片可溶性蛋白含量的變化判斷它們的耐冷性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其耐冷田間形態(tài)基本吻合。該研究結(jié)果可為鳳梨品種耐冷篩選提供了理論依據(jù)，也為其它園林植物耐冷品種篩選提供參考。

關(guān)鍵詞：觀賞鳳梨；耐冷； 生理指標(biāo)

觀賞鳳梨為鳳梨科多年生草本植物，原產(chǎn)于中、南美洲的熱帶、亞熱帶地區(qū)，性喜溫暖、潮濕的半陰環(huán)境。當(dāng)今國際常見的種類和品種主要是屬于鳳梨科的光萼荷屬Aechmea、水塔花屬Billbergia、果子蔓屬Guzmania、彩葉鳳梨屬Neoregelia、鐵蘭屬Tillandsia和麗穗鳳梨屬Vriesea等6個(gè)類群。在歐美國家，鳳梨科植物早已成為非常普遍的觀賞花卉，在我國，鳳梨科觀賞植物也在花卉市場上占有一席之地，但品種較為單一，優(yōu)良的觀賞鳳梨品種卻非常罕見。觀賞鳳梨起源于熱帶，不耐寒冷，在上海地區(qū)露地過冬有難度。為了克服這個(gè)難題，本研究通過觀賞鳳梨耐冷田間形態(tài)與耐冷生理指標(biāo)檢測相結(jié)合，篩選耐冷的觀賞鳳梨品種，旨在篩選到能在上海地區(qū)露地過冬的品種。

一、材料與方法

選取上海植物園現(xiàn)在的6個(gè)耐冷性能差異明顯的觀賞鳳梨品種，于0℃光照培養(yǎng)箱中冷脅迫處理5h后剪取相同成熟度的葉片作為以下生理指標(biāo)檢測實(shí)驗(yàn)材料。然后再調(diào)至-5℃光照培養(yǎng)3天，取出后于25℃室溫恢復(fù)3天，觀察它們的形態(tài)變化。

1.葉片相對電導(dǎo)率測定

參考植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊，選擇以上觀賞鳳梨品種一定層次的功能葉片，用孔徑1cm的鉆孔取樣器打取圓片（不取大葉脈），用分析天平稱取樣品，每份0.2g，重復(fù)3次。稱好的樣品置于試管中，立即加入10ml去離子水，樣品完全浸沒。置于真空干燥器中，用真空泵抽氣15min。在室溫下放置1h后用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測電導(dǎo)值。于沸水中水浴10min，取出后冷卻至室溫，再測電導(dǎo)值，計(jì)算相對電導(dǎo)率，以每克鮮重占有的相對電導(dǎo)率表示電導(dǎo)值（單位：%/g FW）。

2.葉片相對含水量測定

稱取上述觀賞鳳梨品種葉片0.2g置于稱量瓶中。開蓋放入烘箱中105℃殺青30min，然后調(diào)80℃烘至恒重，取出后蓋嚴(yán)蓋子冷卻至室溫，稱其干重，計(jì)算相對含水量，以每克鮮重占有的相對含水量表示。

3.葉片可溶性蛋白含量測定

參照蔣昌華等的方法，稱取上述觀賞鳳梨品種葉片0.2g，按1：2加入提取緩沖液（50 mmol/L Tris-HCl，5mmol/LMgCl2，1mmol/L DTT，0.2mmol/L EGTA pH7.5），在冰浴中充分研磨，4℃，27000×g離心20min，重復(fù)離心2次，吸取上清液，備用。采用考馬斯亮蘭染色法測定蛋白含量，對照Bradford法制定的蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定樣品濃度。

二、結(jié)果與分析

1.冷脅迫后鳳梨品種的形態(tài)變化

經(jīng)過3天-5℃冷脅迫處理，取出后于25℃室溫恢復(fù)3天，6個(gè)鳳梨品種的形態(tài)均發(fā)生了變化（圖 1）。品種5表現(xiàn)最佳，葉片形態(tài)幾乎無變化；品種4、品種2次之；品種3葉片出現(xiàn)萎蔫；品種1、6幾乎全部死亡?？梢?個(gè)品種耐冷性存在較大差異。

2.冷脅迫對鳳梨品種葉片相對電導(dǎo)率的影響

鳳梨6個(gè)品種常溫及冷脅迫后葉片相對電導(dǎo)率變化見表2。常溫下，各品種的細(xì)胞質(zhì)膜均有不同程度的滲透率。經(jīng)過冷脅迫后，細(xì)胞膜透性增加，電導(dǎo)率上升，不同品種上升的幅度不一。上升幅度從大到小分別為：品種6>品種1>品種3>品種2>品種4>品種5。上升幅度小說明葉片細(xì)胞膜比較穩(wěn)定，受害程度較輕，上升幅度大說明葉片細(xì)胞膜在冷脅迫下受到嚴(yán)重的傷害。

3.冷脅迫對鳳梨品種葉片相對含水量的影響

鳳梨6個(gè)品種常溫及冷脅迫后相對含水量變化見表3。植物葉片在受到冷脅迫后，會(huì)出現(xiàn)失水現(xiàn)象。耐冷品種持水能力要比不耐冷品種強(qiáng)，含水量略有上升，且含水量上升越明顯的品種越耐冷。測定結(jié)果顯示，它們的耐冷性能由強(qiáng)致弱順序?yàn)椋浩贩N5>品種4>品種2>品種3>品種6>品種1。

4.冷脅迫對鳳梨品種葉片可溶性蛋白含量的影響

6個(gè)鳳梨品種常溫及冷脅迫后相對含水量變化見表4。冷脅迫后耐冷植物品種的可溶性蛋白含量呈現(xiàn)出不同幅度的上升，而不耐冷品種略有下降。測定數(shù)據(jù)表明，它們的耐冷性能由強(qiáng)致弱順序?yàn)椋浩贩N5>品種4>品種2>品種3>品種1>品種6。

三、討論

冷脅迫處理后，細(xì)胞電解質(zhì)滲透率直接反映細(xì)胞受冷害程度及細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，葉片電導(dǎo)率滲透變化可以作為判斷植物耐冷性高低的一種手段。

植物在冷脅迫條件下，葉片持水能力下降，水份流失。耐冷性強(qiáng)的品種，其葉片保水能力較強(qiáng)，表現(xiàn)在葉片的含水量略有上升，而耐冷性差的品種葉片失水更為嚴(yán)重，葉片含水量下降。在該實(shí)驗(yàn)種，品種5含水量上升最大，在田間也表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐冷性，品種1、6田間最不耐冷，含水量下降，田間觀察結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。

可溶性蛋白是植物細(xì)胞內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能具有保護(hù)和穩(wěn)定的作用。冷脅迫條件下正常蛋白合成受阻，蛋白的加劇分解是造成膜完整性破壞導(dǎo)致電解質(zhì)滲漏及植物傷害的原因之一。比較耐冷的品種可溶性蛋白冷脅迫后略有增加，不耐冷品種則表現(xiàn)為下降，且品質(zhì)間存在差異。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，測試結(jié)果和各品種的田間耐冷性差異基本一致。

上述生理指標(biāo)在常溫與冷脅迫過程中的變化趨勢與鳳梨品種耐冷性相一致，也與鳳梨品種田間耐冷表現(xiàn)基本吻合，可作為鳳梨品種耐冷性篩選指標(biāo)，本研究結(jié)果也可作為其它園林植物耐冷性篩選指標(biāo)，為園林植物耐冷篩選生理指標(biāo)體系的建立奠定了基礎(chǔ)。

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作者簡介：修美玲（1979-3），女，山東黃縣人，碩士，工程師，主要從事園林植物資源引種篩選。

項(xiàng)目資助：上海市綠化和市容管理局2017科技項(xiàng)目（編號：G170304）。