馬錦林，張日清，葉 航 ，何小燕

（1.中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004；2.廣西林業(yè)科學研究院，廣西 南寧 530002）

油茶Camelliaspp.原產和主栽于中國，是山茶屬植物中種子含油率較高，且有一定栽培經營面積的樹種的統稱，為世界四大木本油料植物之一。其主要產品茶油，不飽和脂肪酸含量超過80%，有“東方橄欖油”的美譽[1-4]。目前，已發(fā)現的山茶屬植物共有238個種，種子含油率較高的有50多個，香花油茶C. osmanthaYe CX,Ma JL et Ye H為2012年在南寧發(fā)現的油茶新物種，不僅果量多、出籽率高、早熟，且樹型美觀、花帶香氣，可同時作為油料作物樹種和觀賞樹種[5]。南寧地處北回歸線以南，屬于油茶栽培的南部邊緣地區(qū)，本文中通過電導率法結合Logistic方程對香花油茶的耐寒、耐熱性進行研究，旨在為其它地區(qū)引種香花油茶提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用香花油茶植株于2007年定植于廣西南寧，2012年1月測定林分平均株高3.54 m，生長健壯。定植地點屬亞熱帶季風氣候，極端最低溫、最高溫分別為-2.1 ℃和40.4 ℃，1月平均溫度為11.8 ℃，7、8月平均溫度為28.2 ℃。

1.2 試驗方法

1.2.1 耐寒性研究

2012年1月在廣西南寧進行試驗，選取香花油茶成熟葉片，洗凈后避開主脈和邊緣剪成0.5 cm2的小葉片，稱量0.5 g放入系有重物的乳膠指套中，密封后分別放入0、-2、-4、-6、-8、-10、-12、-14和-16 ℃的低溫酒精中處理1 h。使用Yamato公司生產的BD-26制冷機對酒精進行制冷，溫度變化在0.5 ℃內。將低溫處理后的葉片取出，放入試管中，加入25 mL去離子水后在干燥器中用真空泵抽氣8 min，使葉片下沉于水中。將試管取出后在25 ℃室溫下放置2 h，期間不斷晃動試管，用HI-9033型電導率儀測定低溫處理后的葉片電導率值R（μs/cm2）。之后在100 ℃沸水浴中放置15 min，取出冷卻后在室溫下測定組織被殺死后的電導率值R0，每組試驗重復3次。以25 ℃室溫下植物葉片的電導率作為對照（CK）[6-7]。

1.2.2 耐熱性研究

2012年6月在廣西南寧進行試驗，按上述方法剪成0.5 cm2的小葉片后放入試管中，加入25 mL去離子水后在干燥器中用真空泵抽氣8 min。將試管取出，分別在30、35、40、45、50、55、60、65和70 ℃的水浴中放置20 min，取出后在室溫下冷卻2 h，期間不斷晃動試管，用HI-9033型電導率儀測定電導率值R（μs/cm）。之后在100 ℃沸水浴中放置15 min，取出冷卻后在室溫下測定組織被殺死后的電導率值R0，每組試驗重復3次。同樣以25 ℃室溫下植物葉片的電導率作為對照（CK）[6,8]。

相對電解質滲出率即細胞傷害率的計算參照張憲政[6]等的方法：

細胞傷害率＝(R－RCK)/(R0－RCK)×100%。

1.3 數據統計與分析

用SPSS 17.0擬合處理溫度與細胞傷害率的Logistic方程。Logistic回歸方程表達式為：y＝k／(1＋ae-bx)。方程中，y為細胞傷害率，x為處理溫度；a、b、k為方程參數。通過回歸分析，確定方程的拐點溫度（LT50）即油茶的低溫和高溫半致死溫度[7-8]。

2 結果與分析

2.1 低溫和高溫脅迫對香花油茶葉片細胞傷害率的影響

植物細胞膜具有調節(jié)物質進出細胞、維持細胞穩(wěn)定的作用，是細胞的重要屏障。低溫和高溫等逆境條件影響并破壞細胞膜體系后，膜透性將會增大，從而促進了電解質的滲出。隨著細胞電解質滲出的增多，電導率增大，通過測定低溫和高溫逆境條件下的電導率可對植物的耐寒耐熱性進行評價[7-9]。

不同低溫處理對油茶葉片細胞傷害率的影響如圖1所示。在0～-16 ℃范圍內，香花油茶葉片細胞傷害率隨溫度的降低而升高，細胞傷害率與處理溫度之間均呈典型“S”型曲線。當溫度高于-6 ℃時，細胞傷害率增長緩慢，但在-6～-12 ℃時，細胞傷害率隨溫度降低急劇上升，隨后細胞傷害率隨溫度降低緩慢增長。不同高溫處理對葉片細胞傷害率的影響也呈現典型“S”型曲線（如圖2所示），當溫度低于45 ℃時，葉片細胞傷害率隨溫度上升緩慢增長，但在45～60 ℃之間增長迅速，隨后細胞傷害率隨溫度降低緩慢增長。在-6～-14 ℃、45～60 ℃時細胞傷害率迅速上升的過程表明在此溫度范圍葉片受低溫和高溫的傷害最敏感，并可初步判斷香花油茶葉片膜系統不可逆破壞的低溫和高溫臨界溫度分別在-6～-12 ℃和45～60 ℃之間。

圖1 低溫下香花油茶葉片細胞傷害率Fig.1 Rate of leaf cell injury in C. osmantha under low temperature

2.2 香花油茶Logistic方程參數及低溫和高溫半致死溫度的確定

用SPSS 17.0軟件對不同溫度處理后的相對電解質滲出率進行非線性回歸分析，將結果進行Logistic方程擬合，得出方程各參數。令方程的二階導數等于零，得到的曲線拐點t＝ (lna)/b即為半致死溫度LT50，拐點傷害率W＝k/2，最大細胞傷害增長率為bW/2。方程各參數見表1。

圖2 高溫下香花油茶葉片細胞傷害率Fig.2 Rate of leaf cell injury in C. osmantha under high temperature

由表1可知，香花油茶低溫和高溫半致死溫度范圍均在處理范圍內，且Logistic方程擬合的相關系數均在0.95以上，方程擬合度達顯著水平。香花油茶的低溫半致死溫度為-8.2 ℃，低于定植點南寧的極端低溫-2.1 ℃，高溫半致死溫度為51.4 ℃，高于南寧的極端高溫40.4 ℃，表明香花油茶在南寧不易受到低溫和高溫的影響。香花油茶低溫和高溫最大細胞傷害增長率分別為8.839%和6.614%，說明在低溫下葉片膜系統不可逆破壞的臨界溫度下細胞傷害率增加的程度較為劇烈。

表1 香花油茶Logistic方程擬合參數及其增長參數Table 1 Fitted parameters and increment parameters of C. osmantha Logistic equation

3 結論與討論

植物對不良環(huán)境的耐受性是決定其引種栽培成功與否的關鍵因素之一[10]，而對不良環(huán)境的抵抗能力因物種和生境條件而異。在實際的鑒定中，根據不同的植物材料，量化的指標也有所不同，如有用發(fā)芽率來表明種子對逆境的耐受性[11]，細胞懸浮液用蛋白質的含量來測定[12]，有的則用目測的方法來統計調查植株在逆境條件下的存活率[13]。植物對低、高溫的適應性與膜系統的穩(wěn)定性密切相關，低于低溫處理下的“S”型曲線拐點溫度以及高于高溫處理下的“S”型曲線拐點溫度時，細胞的膜脂組分、膜結構、膜透性以及膜保護酶系統都會發(fā)生變化，均會引起質膜結構不可逆的破壞[14]，因此，通過電導率法測定細胞電解質的外滲率常可反映植物在逆境條件下受傷害的程度以及對低、高溫的耐受性。目前，利用電導率法研究植物對逆境的耐受性已在紅豆杉[10]、李[15]、蘋果[16]、甜櫻桃[17]、桉樹[18]、銀杏[19]、月季[20]等樹種廣泛應用，對油茶的高溫適應性也有相關報道，但有關油茶耐寒性的研究鮮見報道。

2011年7月測定的普通油茶岑軟系列的4個無性系均在53 ℃以上[8]，而本文中測定香花油茶的高溫半致死溫度為51.4 ℃，但植物對低溫和高溫的耐受性易受環(huán)境的誘導而增強[21]，本文中測定香花油茶高溫半致死溫度為6月，而南寧最高溫出現在7、8月，因此試驗數據并不能說明香花油茶對高溫的耐性比普通油茶差。測定低溫半致死溫度為-8.9 ℃，可以為香花油茶向北引種提供理論依據。由于植物的生長與水分、土壤等生態(tài)環(huán)境息息相關，單一的溫度處理不能完全反映植物的適應性，進行引種還有待于結合引種試驗進一步進行適應性研究。

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