7種木蓮屬植物抗寒性評(píng)價(jià)及其生理機(jī)制

黃一波, 汪結(jié)明, 李瑞雪, 向言詞, 宋禹, 顏玲玉

7種木蓮屬植物抗寒性評(píng)價(jià)及其生理機(jī)制

黃一波, 汪結(jié)明*, 李瑞雪, 向言詞, 宋禹, 顏玲玉

(湖南科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

為建立木蓮屬()植物的抗寒性綜合評(píng)價(jià)體系，對(duì)7種木蓮屬植物扦插苗進(jìn)行低溫脅迫處理，測(cè)定葉片的抗寒性關(guān)鍵生理指標(biāo)，擬合Logistic方程計(jì)算低溫半致死溫度，隸屬函數(shù)法篩選抗寒性關(guān)鍵指標(biāo)并綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，7種木蓮屬植物的低溫半致死溫度依次為木蓮<紅花木蓮<荷花木蓮<巴東木蓮<球果木蓮<錐花木蓮<粗枝木蓮，且與相對(duì)電導(dǎo)率顯著正相關(guān)。7種木蓮屬植物葉片的游離脯氨酸和可溶性蛋白含量及超氧化物酶、過氧化物酶活性均隨溫度降低呈先升后降的趨勢(shì), 而可溶性糖和丙二醛含量則不斷增加、后趨于平穩(wěn)。聚類分析結(jié)果表明7種木蓮可分為3類，木蓮和紅花木蓮抗寒性較強(qiáng)；荷花木蓮、巴東木蓮和球果木蓮抗寒性中等；粗枝木蓮和錐花木蓮抗寒性較弱。

木蓮屬；低溫脅迫；生理響應(yīng)；抗寒性

木蓮屬()是木蘭科(Magnoliaceae)中珍貴的城市園林景觀綠化樹種[1]，樹姿婀娜，花香宜人，極具觀賞性。因其喜溫暖濕潤(rùn)氣候，主要分布于我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)[2–3]，北方地區(qū)秋冬季節(jié)寒冷、干燥，落葉樹種居多，景觀蕭瑟，園林綠化效果單一[4]。因此，篩選抗寒性較強(qiáng)的木蓮屬植物，研究耐寒相關(guān)生理指標(biāo)，對(duì)提高木蓮屬植物耐寒性、改善我國(guó)北方地區(qū)冬季常綠樹種缺乏、園林景觀單調(diào)蕭條的現(xiàn)狀等具有重要意義。

由于影響抗寒性的因素較多，單一的生理指標(biāo)無法全方位反映出植物抗寒性[5–6]，因此評(píng)價(jià)植物抗寒性不僅需要選擇適宜的指標(biāo)，更需要科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方法。低溫半致死溫度(semi-lethal temperature of low temperature, LT50)和其他相關(guān)生理指標(biāo)常用于抗寒性評(píng)價(jià)[7–8]。當(dāng)前研究評(píng)價(jià)植物抗寒性常用的方法主要有隸屬函數(shù)法、電導(dǎo)率法、聚類分析法等。其中隸屬函數(shù)法能夠全方位篩選出與抗寒性顯著相關(guān)的關(guān)鍵指標(biāo)，揭示不同植物間抗寒性差別，已廣泛運(yùn)用于木蘭屬()[9–10]、含笑屬()[11–12]和蘋果屬()[13–14]等植物的抗寒性研究中。薛建輝等[15]認(rèn)為可溶性糖含量、POD活性可以作為評(píng)價(jià)紅花木蓮抗寒性的重要指標(biāo)。李剛[16]報(bào)道低溫脅迫下紅花木蓮的丙二醛(MDA)和葉綠素含量及POD、SOD活性均發(fā)生顯著變化。雖然已對(duì)木蓮屬植物的抗寒性開展了較多研究，但多關(guān)注于低溫脅迫下部分生理指標(biāo)的變化，對(duì)抗寒性的評(píng)價(jià)僅用單項(xiàng)指標(biāo)來鑒定，因此難以全面、綜合反映出木蓮屬植物的抗寒性[17]。

為解析木蓮屬植物的抗寒性及其生理機(jī)制，本研究以7種木蓮屬植物無性系盆栽苗為試驗(yàn)材料, 在低溫脅迫下測(cè)定葉片相對(duì)電導(dǎo)率，擬合Logistic方程計(jì)算植物的LT50，對(duì)相關(guān)生理指標(biāo)和半致死溫度進(jìn)行相關(guān)性分析，運(yùn)用隸屬函數(shù)法進(jìn)行抗寒性評(píng)價(jià), 以期建立科學(xué)的木蓮屬植物抗寒性綜合評(píng)價(jià)體系。

1 材料和方法

1.1 材料和處理

2018年4月從湖南省長(zhǎng)沙植物園選取母株樹齡基本相同、長(zhǎng)勢(shì)相近的木蓮()、紅花木蓮()、荷花木蓮()、巴東木蓮()、球果木蓮()、錐花木蓮()和粗枝木蓮()共7種木蓮屬植物當(dāng)年生側(cè)枝進(jìn)行扦插繁殖。2019年10月每種植物選取生長(zhǎng)基本一致的扦插苗各54株移至花盆, 并置于湖南科技大學(xué)生物園溫室中培養(yǎng)2周，溫度26℃, 濕度70%，光強(qiáng)200mol/(m2·s), 光周期: 14 h光照/12 h黑暗。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理, 在人工低溫氣候箱進(jìn)行5℃、0℃、–5℃、–10℃、–15℃和–20℃低溫脅迫2 h[7]，以5℃為對(duì)照, 每處理3株, 3次重復(fù)。選取當(dāng)年生側(cè)枝的成熟葉片，測(cè)定電導(dǎo)率和相關(guān)生理指標(biāo)。

1.2 方法

參照陳建勛等[18]方法測(cè)定葉片相對(duì)電導(dǎo)率(REC)。參照陳剛等[19]的方法測(cè)其他生理指標(biāo)。MDA含量用硫代巴比妥酸法，游離脯氨酸(Pro)含量用酸性茚三酮法，SOD活性用氮藍(lán)四唑光化還原法，POD活性用紫外吸收法，可溶性糖(SS)含量用蒽酮比色法，可溶性蛋白質(zhì)(SP)含量用考馬斯亮藍(lán)G-250法, 重復(fù)3次, 取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

參照朱海根等[20]的方法計(jì)算抗寒隸屬函數(shù)值(H)。呈正相關(guān)的公式H(X)=(X-max)/(X-min); 呈負(fù)相關(guān)的公式H(X)=1-(X-max)/(X-min), 式中,X為指標(biāo)測(cè)定值，min、max為指標(biāo)的最小、最大值。參照王飛雪等[21]的方法, 依據(jù)擬合Logistic方程=K/(1+a-b)計(jì)算拐點(diǎn)溫度，其中為相對(duì)電導(dǎo)率, K為電導(dǎo)率的飽和值(最大值為100),為脅迫溫度, a、b為線性回歸系數(shù), 根據(jù)LT50=lna/b計(jì)算半致死溫度。采用隸屬函數(shù)法[22–23]綜合評(píng)價(jià)7種木蓮屬植物抗寒性強(qiáng)弱。通過Excel 2019和SPSS 16.0進(jìn)行方差分析、標(biāo)準(zhǔn)差分析和聚類分析等。

2 結(jié)果和分析

2.1 相對(duì)電導(dǎo)率和半致死溫度

致死性傷害出現(xiàn)前植物往往會(huì)有彈性修復(fù)過程，當(dāng)傷害超出植物忍受閾值時(shí)則發(fā)生不可逆變化。通過測(cè)量低溫下7種木蓮屬葉片的相對(duì)電導(dǎo)率,根據(jù)擬合的Logistic方程計(jì)算半致死溫度，可直接反映植物耐寒性。從圖1可見，7樹種的相對(duì)電導(dǎo)率(REC)總體隨溫度下降呈先下降后上升的“S”形曲線趨勢(shì)。當(dāng)溫度大于LT50時(shí)，REC緩慢升高，低于LT50則迅速上升，這表明伴隨溫度的下降，葉片細(xì)胞膜受傷害程度加強(qiáng)，膜透性也陸續(xù)加大。低溫脅迫下，錐花木蓮的REC顯著高于其余6樹種。在5℃～–5℃下，除錐花木蓮?fù)猓溆?樹種的REC變化不顯著(>0.05)。當(dāng)溫度低于–5℃時(shí)，錐花木蓮、粗枝木蓮的REC迅速上升，–10℃時(shí)，荷花木蓮、球果木蓮的REC也迅速升高且變化不顯著(> 0.05)；–15℃時(shí)，紅花木蓮、巴東木蓮和木蓮的REC迅速上升，這說明LT50出現(xiàn)越晚其抗寒性越強(qiáng)。

從表1可見，7樹種的擬合Logistic方程相關(guān)系數(shù)2均在0.8以上。其中木蓮、荷花木蓮、球果木蓮、錐花木蓮、粗枝木蓮的REC與5℃～–20℃處理2 h的LT50間呈極顯著正相關(guān)，紅花木蓮與巴東木蓮則呈顯著正相關(guān)性。7種木蓮屬植物的LT50為–17.02℃～–5.767℃，其中木蓮和紅花木蓮的LT50低于–15℃，荷花木蓮、巴東木蓮和球果木蓮為–15℃～–10℃，而錐花木蓮和粗枝木蓮分別為–9.242℃和–5.767℃；可見，LT50依次為木蓮<紅花木蓮<荷花木蓮<巴東木蓮<球果木蓮<錐花木蓮<粗枝木蓮。

圖1 低溫下7種木蓮屬植物葉片的相對(duì)電導(dǎo)率(REC)。柱上不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下圖同。

表1 7種木蓮屬植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率的擬合方程和低溫半致死溫度(LT50)

2.2 可溶性蛋白質(zhì)含量

從圖2可見，5℃時(shí)，除粗枝木蓮?fù)馄溆?種植物葉片可溶性蛋白質(zhì)(SP)含量變化不顯著，且隨溫度下降呈先升后降的變化趨勢(shì)。紅花木蓮與木蓮的SP含量最大值出現(xiàn)在–15℃，荷花木蓮、巴東木蓮、球果木蓮的均為–10℃，而粗枝木蓮、錐花木蓮在–5℃達(dá)最大。SP含量最大值依次為木蓮>紅花木蓮>巴東木蓮>荷花木蓮>球果木蓮>錐花木蓮>粗枝木蓮, 分別比5℃時(shí)增加76.07%、70.45%、65.36%、60.88%、57.05%、50.91%和45.91%，說明LT50越低SP含量達(dá)到峰值的時(shí)間越晚，SP含量上升幅度越高。SP含量最大值過后，LT50越低SP含量的降幅越大，到–20℃時(shí)，SP含量較最大值下降最多的是木蓮，下降了3.01 mg/g，其次為紅花木蓮，下降了2.73 mg/g, 下降最少的是粗枝木蓮，僅下降0.67 mg/g。

2.3 可溶性糖含量分析

從圖3可見，隨溫度降低7種木蓮屬植物葉片的可溶性糖(SS)含量逐漸上升。5℃時(shí)，7種木蓮屬植物葉片的SS含量差異不顯著(>0.05)，小于5℃木蓮葉片的SS含量均最高，紅花木蓮次之，而粗枝木蓮葉片的均最低。–20℃時(shí)葉片的SS含量依次為木蓮>紅花木蓮>荷花木蓮>巴東木蓮>球果木蓮>錐花木蓮>粗枝木蓮，分別比5℃時(shí)增加了450.87%、332.05%、270.12%、281.61%、235.34%、176.92%和179.15%?？梢?，低溫下LT50越低葉片的SS含量積累越多。

圖2 低溫下7種木蓮屬植物葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量(SP)

2.4 游離脯氨酸含量

從圖4可見，7種木蓮屬植物葉片游離脯氨酸(Pro)含量隨溫度的降低呈先升后降的變化趨勢(shì)。木蓮和紅花木蓮葉片的Pro含量最大值出現(xiàn)在–15℃，荷花木蓮、巴東木蓮、球果木蓮的為–10℃，錐花木蓮和粗枝木蓮的為–5℃。7種木蓮屬植物葉片的Pro含量最大值依次為木蓮>紅花木蓮>荷花木蓮>巴東木蓮>球果木蓮>錐花木蓮>粗枝木蓮，最大值分別比5℃時(shí)增加了388.40%、355.39%、295.16%、327.06%、349.03%、174.98%和295.83%。此后，7種木蓮屬植物葉片的Pro含量均下降，但仍高于對(duì)照。–20℃時(shí)的Pro含量依次為木蓮>紅花木蓮>荷花木蓮>巴東木蓮>球果木蓮>錐花木蓮>粗枝木蓮。

圖3 低溫下7種木蓮屬植物葉片的可溶性糖含量(SS)

圖4 低溫下7種木蓮屬植物葉片的游離脯氨酸含量(Pro)

2.5 丙二醛含量

從圖5可見，7種木蓮屬植物葉片的丙二醛(MDA)含量隨溫度降低總體呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。低溫下，葉片的MDA含量與LT50呈正相關(guān)關(guān)系，其中粗枝木蓮葉片的MDA含量與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在–10℃后趨于穩(wěn)定。5℃時(shí)7種木蓮屬植物MDA含量差異不顯著(>0.05)，在5℃～–5℃時(shí)，除粗枝木蓮?fù)馄溆?樹種葉片MDA含量緩慢上升，至–10℃時(shí)迅速增加，–15℃后趨于穩(wěn)定。這表明低溫脅迫下，LT50越高的木蓮屬植物細(xì)胞膜脂過氧化水平越高，積累更多的MDA。低溫下葉片MDA含量依次為粗枝木蓮>錐花木蓮>球果木蓮>巴東木蓮>荷花木蓮>紅花木蓮>木蓮。

圖5 低溫下7種木蓮屬植物葉片的丙二醛含量(MDA)

2.6 超氧化物酶和過氧化物酶活性分析

從圖6可見，7種木蓮屬植物葉片的過氧化物酶(POD)與超氧化物酶(SOD)活性在低溫脅迫下的變化基本一致，均呈先升后降的趨勢(shì)，接近LT50時(shí)葉片的POD和SOD活性顯著下降(<0.05)。從5℃降至0℃，木蓮和紅花木蓮葉片的POD和SOD活性顯著降低(<0.05)；–5℃時(shí)木蓮和紅花木蓮的顯著上升(<0.05)，而荷花木蓮、巴東木蓮、球果木蓮葉片仍保持較高活性，但錐花木蓮、粗枝木蓮顯著下降(<0.05)；–10℃時(shí)，木蓮和紅花木蓮葉片的SOD活性比5℃時(shí)分別提高了234.44%和180.02%，POD活性分別提高了722.81%和419.30%；在–20℃時(shí)，木蓮葉片中的SOD活性較5℃時(shí)差異不顯著(>0.05)，紅花木蓮、荷花木蓮、巴東木蓮、球果木蓮、錐花木蓮和粗枝木蓮葉片中的SOD活性含量分別比5℃時(shí)下降了32.97%、72.59%、73.80%、84.31%、96.40%和98.26%；木蓮和紅花木蓮葉片中的POD活性比5℃時(shí)增加了166.36%和9.11%, 荷花木蓮、巴東木蓮、球果木蓮、錐花木蓮和粗枝木蓮葉片中的POD活性含量比5℃時(shí)顯著降低(< 0.05)。

2.7 抗寒性評(píng)價(jià)

相關(guān)性分析與抗寒關(guān)鍵生理指標(biāo)選擇 相關(guān)性分析表明(表2), LT50與REC和MDA呈極顯著正相關(guān)(<0.01)，與SP、SS和Pro極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01)，而與SOD和POD的相關(guān)性不高，故篩選出REC、SP、SS、Pro和MDA作為評(píng)估7種木蓮屬植物抗寒性的關(guān)鍵指標(biāo)。REC的檢測(cè)相對(duì)其他生理指標(biāo)更便捷，可以根據(jù)LT50直觀反映出抗寒性強(qiáng)弱，在實(shí)際應(yīng)用中更廣泛，SP、SS、PRO、MDA則需要根據(jù)低溫脅迫下的含量變化來判斷植物抗寒性強(qiáng)弱。

抗寒性評(píng)價(jià)和聚類分析 隸屬函數(shù)法通常用來評(píng)價(jià)綜合抗寒性，隸屬函數(shù)值與抗寒性成正相關(guān)，隸屬函數(shù)值越大抗寒性越強(qiáng)，反之抗寒性越弱。從表3可見，用隸屬函數(shù)法計(jì)算REC、SP、SS、Pro、MDA等5個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，木蓮的隸屬函數(shù)值最大(0.736)，表明抗寒性最強(qiáng)，其次是紅花木蓮(0.621)，是粗枝木蓮的最小(0.335)抗寒性最弱，木蓮的平均隸屬函數(shù)值是紅花木蓮的220%。7種木蓮屬植物的抗寒性依次為：木蓮>紅花木蓮>荷花木蓮>巴東木蓮>球果木蓮>錐花木蓮>粗枝木蓮?；谄骄`屬函數(shù)值進(jìn)行聚類法分析(圖7)，結(jié)果表明，7 種木蓮屬植物的綜合抗寒性可分為3類，木蓮和紅花木蓮歸為第1類，綜合抗寒性強(qiáng)；荷花木蓮、巴東木蓮和球果木蓮歸為第2類，綜合抗寒性中等；錐花木蓮和粗枝木蓮歸為第3類，綜合抗寒性弱，這和用相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算出的LT50結(jié)果相似。

圖6 低溫下7種木蓮屬植物葉片的超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性

表2 7種木蓮屬植物生理指標(biāo)相關(guān)性矩陣

*:<0.05; **:<0.01. LT50: 低溫半致死溫度; REC: 相對(duì)電導(dǎo)率; SP: 可溶性蛋白質(zhì); SS: 可溶性糖; Pro: 脯氨酸; MDA: 丙二醛; SOD: 超氧化物歧化酶; POD: 過氧化物酶。下表同。

*:<0.05; **:<0.01. LT50: Semi-lethal temperature of low temperature; REC: Relative electrical conductivity; SP: Soluble protein; SS: Soluble sugar; Pro: Proline; MDA: Malondialdehyde; SOD: Superoxide dismutase; POD: Peroxidase. The same is following Table.

表3 　7種木蓮屬植物抗寒性整體評(píng)價(jià)

3 結(jié)論和討論

細(xì)胞膜系統(tǒng)是植物受低溫傷害的原發(fā)部位，植物受到低溫脅迫時(shí)，胞內(nèi)電解質(zhì)滲出，電導(dǎo)率增大[24]。因此，REC可用于鑒定細(xì)胞及膜系統(tǒng)受損傷的程度[25–26]。低溫脅迫下，7樹種的REC總體隨溫度下降呈先下降后上升的“S”形曲線趨勢(shì)，說明低溫處理對(duì)細(xì)胞膜造成傷害，胞內(nèi)電解質(zhì)滲出，這與前人[27–29]的研究結(jié)果一致。錐花木蓮、粗枝木蓮和荷花木蓮、球果木蓮以及紅花木蓮、巴東木蓮、木蓮分別在–5℃、–10℃、–15℃時(shí)電導(dǎo)率迅速上升, 說明膜脂物相已由液晶相變?yōu)槟z相、膜系統(tǒng)被破壞程度嚴(yán)重。LT50反映了植物抗寒性強(qiáng)弱和耐低溫極限，LT50越低植物抗寒性越強(qiáng)[30–31]。本研究結(jié)果表明，紅花木蓮和木蓮的LT50分別為–15.23℃和–17.02℃, 有研究表明紅花木蓮抗寒性較強(qiáng)，LT50約為–10℃[15–16]。而蘇敬[32]卻認(rèn)為紅花木蓮的LT50約為–5℃，這可能與試材年齡和區(qū)域有關(guān)。

圖7 　7種木蓮屬植物抗寒性的聚類分析。1: 木蓮; 2: 紅花木蓮; 3: 荷花木蓮; 4: 巴東木蓮; 5: 球果木蓮; 6: 錐花木蓮; 7: 粗枝木蓮。

植物通過滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來調(diào)節(jié)體內(nèi)細(xì)胞液濃度、降低胞內(nèi)滲透勢(shì)，增加抗寒性能力[33–34]?？扇苄蕴?SS)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)是細(xì)胞的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在低溫脅迫下可通過調(diào)節(jié)滲透物質(zhì)的含量來緩解低溫傷害，滲透物質(zhì)含量可以反映植物抗寒性[35–36]。低溫處理下, 7種木蓮屬植物的Pro和SP含量呈先升后降的變化趨勢(shì), 而SS含量不斷增加并趨于平穩(wěn)，LT50最低的木蓮在不同低溫下Pro、SP、SS含量均為最高，抗寒性也最強(qiáng)，而LT50最高的粗枝木蓮均為最低，抗寒性最弱，這表明LT50越低的樹種，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的最多，抗寒性越強(qiáng)，這與前人[37–38]對(duì)廣玉蘭()的研究結(jié)論相似。

低溫脅迫下，植物細(xì)胞往往會(huì)發(fā)生脂膜過氧化，丙二醛(MDA)作為脂膜過氧化的最終產(chǎn)物之一，其含量可以反映細(xì)胞膜系統(tǒng)在低溫脅迫下的受傷害程度[25]。隨溫度下降，7種木蓮屬植物葉片的MDA含量總體上不斷升高，達(dá)峰值后，由于細(xì)胞凍傷死亡，逐漸平緩。LT50最高的粗枝木蓮葉片的MDA含量始終保持最高水平，抗寒性弱，而LT50最低的木蓮葉片始終保持最低水平，抗寒性強(qiáng)，表明低溫迫脅下木蓮膜脂過氧化，細(xì)胞膜系統(tǒng)受傷程度低，這與前人[14,39]的研究結(jié)果一致。SOD和POD是植物體內(nèi)清除H2O2和自由基的重要抗氧化酶[40–41],本研究結(jié)果表明，隨溫度的下降，7種木蓮屬植物葉片SOD和POD活性皆呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。在5℃和0℃下，木蓮和紅花木蓮葉片的SOD和POD活性遠(yuǎn)低于其余5種木蓮屬植物，說明其具備抵制寒冷傷害的能力。隨溫度的下降，植物體內(nèi)的脂膜過氧化程度加劇，錐花木蓮、粗枝木蓮和荷花木蓮、球果木蓮、巴東木蓮的SOD和POD活性分別在0℃和-5℃時(shí)達(dá)最大，而木蓮和紅花木蓮葉片的SOD和POD活性迅速上升，在-10℃達(dá)最大, 這表明木蓮和紅花木蓮抗寒性最強(qiáng)。-10℃后木蓮、紅花木蓮的SOD和POD活性皆下降，這可能是保護(hù)酶系統(tǒng)遭到破壞, 致使植物體內(nèi)清除活性氧自由基作用降低，不能緩解低溫脅迫帶來的傷害。

木蓮屬植物種類繁多，種間差異不明顯，導(dǎo)致分類較為困難，因此關(guān)于木蓮屬植物的分類研究常成為熱點(diǎn)。本研究從抗寒性進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，木蓮和紅花木蓮屬于抗寒性較強(qiáng)的一類，而荷花木蓮、巴東木蓮和球果木蓮屬于抗寒性中等的一類，錐花木蓮、粗枝木蓮則屬于抗寒性較弱的一類，這從抗寒性上為木蓮屬植物提供了新的分類依據(jù)。孟愛平等[42]對(duì)巴東木蓮、紅花木蓮的核型分析結(jié)果不支持兩者歸為一類；肖黎等[43]的研究將木蓮、紅花木蓮歸為一類，巴東木蓮分為另一類，這與本研究結(jié)果一致。而桑子陽等[44]的研究將木蓮、紅花木蓮和巴東木蓮歸為一類，這與本研究結(jié)果不同，可能是由于研究的物種與數(shù)量不同所致。

本研究基于隸屬函數(shù)法篩選出REC、SP、SS、Pro、MDA等5個(gè)木蓮屬植物的抗寒性關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)?；陔`屬函數(shù)值的聚類分析法能快速區(qū)分抗寒性植物種類，為抗寒性植物的初步篩選提供了有效途徑，同時(shí)從抗寒性分類角度為植物的傳統(tǒng)分類方法提供了新的思路。此外，篩選出的抗寒性強(qiáng)的植物對(duì)于南樹北移、豐富北方園林植物景觀具有重要實(shí)踐價(jià)值。

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Evaluation of Cold Resistance and Physiological Mechanism of SevenSpecies

Huang Yibo, Wang Jieming*, Li Ruixue, Xiang Yanci, Song Yu, Yan Lingyu

(School of Architecture and Art Design, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201, Hunan, China)

In order to establish a comprehensive evaluation system for cold resistance ofspecies, the key physiological indexes of cold tolerance in seven cutting seeding were determined under low temperature. The fitting logistic equation was used to calculate the semi-lethal temperature of low temperature (LT50), and the key indexes of cold resistance were screened and evaluated by membership function method. The results showed that the LT50of sevenspecies were in the order of<<<<<<,which had positively significant correlation with relative conductivity. With the temperature decrease, the contents of free proline and soluble protein, activities of superoxide dismutase and superoxide dismutase in sevenspecies fall after rising, while contents of soluble sugar and malondialdehyde increasing and gradually leveling off. The cluster analysis showed that 7species could be divided into 3 groups, cold resistance ofandstronger,,andwere medium,andwere weak.

; Low temperature stress; Physiological response; Cold resistance

10.11926/jtsb.4349

2020-12-03

2021-03-01

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31671628)；湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2020JJ6025, 2020JJ4294)資助

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 31671628); and the Natural Science Foundation of Hunan (Grant No. 2020JJ6025, 2020JJ4294).

黃一波(1994～ )，男，碩士研究生，研究方向?yàn)橹参锞坝^。E-mail: 1246282053@qq.com

. E-mail: 364482609@qq.com