不同藍(lán)莓品種葉片黃化對(duì)其解剖結(jié)構(gòu)的影響

孟 潔，楊靜慧，黃 妍，冀馨寧，王茂思，張般般

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384）

藍(lán)莓果實(shí)含有大量的花青素、葉黃素、果膠和維生素C，具有延緩衰老、預(yù)防疾病和提高免疫力、記憶力的作用。長(zhǎng)期食用藍(lán)莓可以減緩衰老[1]，被國(guó)際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[2]。藍(lán)莓最早種植于美國(guó)[3]，如今已在各地區(qū)廣泛種植，天津市栽培面積約267 hm2。天津地區(qū)土壤偏堿，藍(lán)莓葉片黃化現(xiàn)象較重，影響藍(lán)莓植株生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)。

一些生理性和病理性病害也會(huì)導(dǎo)致植株葉片黃化。如Mengel K等[4-6]研究發(fā)現(xiàn)土壤中的濃度過(guò)高會(huì)使葉片黃化；缺鐵也會(huì)出現(xiàn)葉片黃化。前人通過(guò)葉片解剖結(jié)構(gòu)分析比較了品種的抗性[7-9]，黃化葉片的解剖結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。如張朝紅等[11-12]研究發(fā)現(xiàn)，酥梨缺鐵黃化使葉片、葉肉、柵欄組織變薄，葉綠體數(shù)量變少。劉澤軍等[13]對(duì)庫(kù)爾勒香梨研究表明，葉片黃化使葉綠體變小變形。目前，對(duì)藍(lán)莓葉片黃化的原因與預(yù)防方法等的研究雖然有些報(bào)道，但對(duì)藍(lán)莓黃化葉片的解剖結(jié)構(gòu)的變化研究極少。因此，本文研究了產(chǎn)地藍(lán)莓葉片黃化后，藍(lán)莓葉片的解剖結(jié)構(gòu)變化。因此，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)3個(gè)藍(lán)莓品種的葉片厚度、角質(zhì)層厚度、柵欄組織厚度和葉綠素含量的研究，分析不同黃化等級(jí)對(duì)葉片結(jié)構(gòu)的影響，旨在為葉片黃化的矯治提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料在天津市薊州區(qū)馬伸橋鎮(zhèn)藍(lán)莓生產(chǎn)基地選取，3個(gè)品種種植面積為667 m2，每個(gè)品種栽植50株。樣地土壤的pH值為6，含鹽量為0.12%。樣地的管理為常規(guī)管理，促成栽培。藍(lán)莓果實(shí)提早成熟到4月。以隨機(jī)取樣法確定樣株，每個(gè)品種選取5株，單株重復(fù)5次。

1.2 試驗(yàn)方法

選取植株中部不同黃化等級(jí)的葉片，根據(jù)參考文獻(xiàn)[17]將葉片黃化分為3個(gè)等級(jí)（表1）。

表1 葉片黃化等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)

參照葉片黃化等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，每一黃化等級(jí)下從樣株中選取10片成熟樣葉。試驗(yàn)于2018年1月12日進(jìn)行葉片采集。

用徒手切片法橫切葉片，并制成臨時(shí)裝片，每個(gè)葉片制一個(gè)樣片，在Leica DM2000顯微鏡下觀察，隨機(jī)觀察3個(gè)視野，測(cè)量厚度。用AutoCAD 2014軟件對(duì)葉片、角質(zhì)層、柵欄組織的厚度進(jìn)行測(cè)量分析。用醇浸提法和PerkinElmer Lambda 35紫外分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素含量。用Excel和SPSS Statistics 17軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式：

在本試驗(yàn)中，各黃化等級(jí)與葉片解剖結(jié)構(gòu)和葉綠素含量變化指標(biāo)呈正相關(guān)，用A式計(jì)算。首先計(jì)算出每個(gè)藍(lán)莓品種在正常葉片與3級(jí)黃化葉片的差值，求出各個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，再算出每個(gè)品種的不同指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藍(lán)莓品種葉片厚度的比較

從圖1可以看出：3個(gè)藍(lán)莓品種正常葉片和1級(jí)黃化葉片的厚度差異顯著，其中奧尼爾葉片厚度極顯著高于藍(lán)豐和萊格西，其次是藍(lán)豐，萊格西最?。?級(jí)黃化葉片中，奧尼爾和藍(lán)豐葉片厚度差異不顯著，但極顯著高于萊格西；3級(jí)黃化葉片中，最厚的為藍(lán)豐，極顯著高于萊格西和奧尼爾，奧尼爾葉片最薄。

圖1 同一黃化級(jí)別3個(gè)藍(lán)莓品種葉片厚度的比較

從圖2可以看出：3個(gè)藍(lán)莓品種葉片厚度隨葉片黃化等級(jí)增加表現(xiàn)為：奧尼爾葉片厚度下降速度較快，萊格西和藍(lán)豐變化不大。

圖2 3個(gè)藍(lán)莓品種葉片厚度的變化趨勢(shì)

2.2 不同藍(lán)莓品種角質(zhì)層厚度的比較

從圖3可以看出：3個(gè)品種的正常葉片和1級(jí)黃化葉片角質(zhì)層厚度差異顯著，奧尼爾極顯著高于藍(lán)豐和萊格西，其次是藍(lán)豐，萊格西最??；2級(jí)黃化葉片中，3種藍(lán)莓的角質(zhì)層厚度無(wú)顯著差異；3級(jí)黃化葉片中，萊格最高，顯著高于藍(lán)豐，與奧尼爾無(wú)顯著差異。

圖3 同一黃化級(jí)別3個(gè)藍(lán)莓品種角質(zhì)層厚度的比較

從圖4可以看出：3個(gè)藍(lán)莓品種葉片角質(zhì)層厚度隨葉片黃化程度的增加而變薄。從整個(gè)變化趨勢(shì)來(lái)看，奧尼爾下降速度較快，其次是藍(lán)豐，萊格西下降不明顯。

圖4 3個(gè)藍(lán)莓品種角質(zhì)層厚度的變化趨勢(shì)

2.3 不同藍(lán)莓品種柵欄組織厚度的比較

從圖5可以看出：正常葉片下，奧尼爾葉片柵欄組織厚度極顯著高于藍(lán)豐和萊格西，藍(lán)豐與萊格西差異不顯著。1級(jí)黃化葉中，3個(gè)藍(lán)莓品種的葉片柵欄組織厚度差異極顯著。奧尼爾極顯著高于萊格西，萊格西極顯著高于藍(lán)豐。2級(jí)黃化葉片，奧尼爾下降最低，且顯著低于藍(lán)豐和萊格西。3級(jí)黃化葉片，奧尼爾仍最薄，顯著低于藍(lán)豐和萊格西。

圖5 同一黃化級(jí)別3個(gè)藍(lán)莓品種柵欄組織厚度的比較

從圖6可以看出：3個(gè)藍(lán)莓品種的葉片柵欄組織厚度隨葉片黃化等級(jí)的增加均變薄。從整個(gè)變化趨勢(shì)來(lái)看，奧尼爾下降最快，藍(lán)豐與萊格西區(qū)別不大，呈緩慢下降趨勢(shì)，3個(gè)品種的柵欄組織厚度均在2級(jí)黃化后趨于平緩。

圖6 3個(gè)藍(lán)莓品種柵欄組織厚度的變化趨勢(shì)

2.4 不同藍(lán)莓品種葉綠素含量的比較

從圖7可以看出：3個(gè)品種的正常葉片葉綠素含量差異極顯著，奧尼爾極顯著高于藍(lán)豐和萊格西，藍(lán)豐極顯著高于萊格西。1級(jí)黃化葉片，藍(lán)豐葉綠素含量下降最低，3個(gè)藍(lán)莓品種存在極顯著差異。2級(jí)黃化葉片，3個(gè)藍(lán)莓品種的葉綠素含量差異極顯著。萊格西極顯著高于奧尼爾和藍(lán)豐，奧尼爾極顯著高于藍(lán)豐。3級(jí)黃化葉片，3個(gè)藍(lán)莓品種的葉綠素含量差異極顯著，奧尼爾下降最低。

圖7 同一黃化級(jí)別3個(gè)藍(lán)莓品種葉綠素含量的比較

從圖8可以看出：3個(gè)藍(lán)莓品種的葉綠素含量隨葉片黃化等級(jí)的增加逐漸降低。從整個(gè)變化趨勢(shì)來(lái)看，奧尼爾下降速度比較快，其次為藍(lán)豐，萊格西下降速度最慢。

圖8 3個(gè)藍(lán)莓品種葉綠素含量的變化趨勢(shì)

2.5 不同藍(lán)莓品種黃化葉片解剖結(jié)構(gòu)和葉綠素含量的綜合分析

結(jié)合隸屬函數(shù)綜合分析，平均隸屬函數(shù)最高的是奧尼爾為1，其次是藍(lán)豐為0.395，萊格西的平均隸屬函數(shù)最小為0.015。因此，3個(gè)藍(lán)莓品種隨黃化等級(jí)的增加，奧尼爾的各項(xiàng)指標(biāo)下降最快，其次是藍(lán)豐，萊格西下降最慢。

表2 3種藍(lán)莓黃化葉片解剖結(jié)構(gòu)和葉綠素含量指標(biāo)隸屬函數(shù)分析

3 結(jié)論與討論

在葉片沒(méi)有黃化時(shí)，3個(gè)藍(lán)莓品種的葉片厚度、角質(zhì)層厚度、柵欄組織厚度均有差異，說(shuō)明這3個(gè)品種植物細(xì)胞的保水性、抗旱性能力不同。葉片厚度可以反映品種的適應(yīng)性[18]，葉片越厚則表示植物防止水分蒸發(fā)的能力越強(qiáng)，也體現(xiàn)植物能防止烈日的灼傷[10]。角質(zhì)層越厚，防止強(qiáng)光照射和蒸騰作用越強(qiáng)，抗逆性越強(qiáng)[19]。柵欄組織的薄厚，可以反映植物的保水性、適應(yīng)性的強(qiáng)弱。植物的柵欄組織越厚，光合速率越大，減少?gòu)?qiáng)光對(duì)葉片的傷害[20]。本研究結(jié)果顯示，正常葉片下，奧尼爾的葉片、角質(zhì)層、柵欄組織均為最厚，因此，奧尼爾具有較強(qiáng)的保水性、抗旱性、適應(yīng)性。

3個(gè)品種隨黃化等級(jí)的增加，葉片、角質(zhì)層、柵欄組織均變薄，而葉片到3級(jí)黃化后，品種之間各指標(biāo)差異變小。這可能是由于所有品種植物的葉片隨黃化程度的加重，其各個(gè)解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)降低到一定程度后，葉片都會(huì)發(fā)生壞死現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，3個(gè)藍(lán)莓品種在3級(jí)黃化時(shí)葉片解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)趨于相同，由此推測(cè)3個(gè)藍(lán)莓品種在黃化過(guò)程中葉片所能承受的最低值趨于相同。