1、 南京地区越冬期间红花檵木叶片的生理变化 2400 字摘要:以圆叶青型、大叶红型和透骨红型等 3 种类型的红花檵木苗木为试材,在江苏南京地区秋末至深冬(2012 年 11 月至 2013 年 1月)自然降温进程中,测定叶片的相对电导率、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、可溶性糖含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性等相关生理指标的变化。结果表明,随着秋末至深冬温度的降低,3 种红花檵木叶片的相对电导率和 MDA 含量都不断增加,叶绿素含量和净光合速率呈逐渐下降的趋势;而叶片可溶性糖含量仅在秋末冬初期间升高,至深冬开始下降;SOD 活性在秋末冬初期间期急剧增
2、强,至深冬呈现高位水平;POD 活性则在秋末到深冬呈稳定增强的趋势。综合比较 3 种红花檵木在南京地区越冬自然降温过程中多项生理指标可知,3 种红花檵木都有一定的适应能力,但透骨红型与大叶红型不如圆叶青型耐寒性好。关键词:南京地区;红花檵木;叶片;生理特性;自然降温;耐寒性中图分类号: Q945.78 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2015)10-0250-03红花檵木(Loropetalum chinese var. rubrum)别称红桎木、红檵木,为金缕梅科(Hamamelidaceae) 檵木属檵木变种1 。嫩枝被暗红色星状毛,叶互生,革质,卵形,全缘,嫩叶淡红色,越
3、冬老叶暗红色;花 48 朵簇生于总状花梗上,呈顶生头状或短穗状花序,花瓣 4 枚,淡紫红色,带状线形;蒴果木质,倒卵圆形;种子长卵形,黑色,光亮;花期 45 月,果期 910 月。红花檵木枝繁叶茂,树态多姿,木质柔韧,耐修剪蟠扎,多用于园林绿化和制作树桩盆景。红花檵木作为常绿观赏植物在园林绿化中备受重视,应用越来越广泛。目前,对红花檵木的研究多集中于呈色机理、变色规律、繁育及在园林中的应用等方面,而对红花檵木抗寒性、抗逆性等生理生化方面的研究报道较少2。低温胁迫不仅影响红花檵木的生长发育,也是其北移的主要限制因子。本试验通过对江苏南京地区红花檵木越冬期间生理变化进行研究,探明南京地区红花檵木对
4、低温胁迫的生理适应性,为红花檵木越冬管理、扩大引种栽培及园林应用提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验材料试验于 20122013 年在南京农业大学校园内进行,从候伯鑫命名的三大类型3中各选取 1 个类型作为参试品种,分别为圆叶青型、大叶红型、透骨红型。3 种类型红花檵木选取生长健壮、长势相近的二年生植株各 20 株,种植于内径 30 cm、深 25 cm 的花盆中,栽培基质为园土 基质 有机肥 = 1 1 1,每盆 1株,盆距 100 cm,常规水肥管理。1.2 试验方法分别在 2012 年 11 月 11 日、11 月 27 日、12 月 11 日、12 月24 日以及 2013 年 1
5、 月 18 日进行叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、可溶性糖含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定。叶片选择无病虫害的枝梢成熟功能叶(由枝顶往下数第 3 张至第 5 张叶片),重复 3 次。1.2.1 测量方法 相对电导率的测定参照徐康等的方法4-5;丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法6;叶绿素含量的测定采用朱广廉等的方法7,用 20 mL 提取液(丙酮与无水乙醇体积比为 1 1)避光浸提 24 h 后测定 440、645、663 nm 的 D值;可溶性糖含量的测定采用苯酚法6;过氧化氢酶及超氧物歧化酶活性的测定分
6、别采用愈创木酚法8和氮蓝四唑(NBT)法9 。叶片净光合速率(Pn)的测定均选择晴朗的天气进行,选取新梢中部向阳面生长健康的功能叶,于 07:0017:00 每 2 h 测量 1 次,用英国 PP-System 公司的 CIRAS-1 型光合测定系统采用开放式气路进行测定,每次测定 5 次重复,取日平均值。1.2.2 数据分析方法 试验数据用 SPSS 数据处理系统和 Excel软件进行分析。2 结果与分析2.1 试验期的温度变化秋末至深冬(2012 年 11 月 11 日至 2013 年 1 月 18 日)的试验期间,南京地区气温总体呈下降趋势。由秋末(2012 年 11 月 11日)的日平
7、均气温 16.8 降到深冬(2013 年 1 月 18 日)的 6.9 ,该时期内日均气温如图 1 所示。2.2 相关生理指标的变化2.2.1 细胞膜透性的变化 以叶片相对电导率表示植物在低温伤害下细胞质膜透性的变化, 是评价植物抗寒性较直观的方法10。在低温胁迫下,相对电导率越高,表明细胞膜透性程度越高,组织所受的伤害越重。由图 2 可知,从秋末至深冬,随着气温的降低,3 种红花檵木的叶片相对电导率都在不断升高,即气温越低,细胞膜的透性越大,说明低温对细胞膜造成的损伤越大。其中,叶片相对电导率增幅最大的是大叶红型(56.3%),增幅最小是圆叶青型(38.0%),透骨红型(540%)居中,且圆
8、叶青型一直处于较低水平。2.2.2 叶片 MDA 含量的变化 植物器官衰老或在逆境下遭受伤害,往往发生膜脂过氧化作用,MDA 是膜脂过氧化的最终产物,其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。如图 3 所示,从秋末至深冬,3 种红花檵木的 MDA 含量都逐渐升高,其中圆叶青型的MDA 含量一直处于较低水平,大叶红型处于较高水平。大叶红型、透骨红型、圆叶青型的增幅分别为 61.1%、60.7% 、38.7%。2.2.3 叶绿素含量的变化 如图 4 所示,随着气温的降低,3种类型红花檵木的叶绿素含量都呈现出逐渐降低的趋势。其中,大叶红型、透骨红型的叶片叶绿素含量降幅较大,分别达到28.0%、20.6%;而圆叶青型的叶片叶绿素含量降幅相对较小,为12.5%,且圆叶青型叶绿素含量整体水平一直相对较高。