摘要:以引種的金葉接骨木為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)其枝條低溫脅迫處理,研究脯氨酸含量的變化。結(jié)果表明:在脅迫-25℃時(shí),金葉接骨木的Pro含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),植物組織細(xì)胞部分死亡,細(xì)胞質(zhì)膜的透性增加致使細(xì)胞液外滲,造成其含量降低,此時(shí)溫度即為抗寒溫度臨界點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:金葉接骨木;脯氨酸;低溫脅迫
基金項(xiàng)目:河北省科技廳科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(16227528)
中圖分類號(hào): S685.99 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號(hào): ? 10.14025/j.cnki.jlny.2019.02.021
觀賞植物的抗寒性是觀賞植物抗逆性研究的主要指標(biāo)之一,生長(zhǎng)環(huán)境溫度過(guò)低是影響植物引種成功與否的一個(gè)重要生態(tài)因子,抗寒性研究對(duì)指導(dǎo)金葉接骨木的引種栽培具有十分重要的意義。
金葉接骨木 (Sambucus racemosa `Plumosa aurea'),又名“公道老”,忍冬科,接骨木屬多年生落葉灌木,新葉金黃色,聚傘花序頂生,花白色和乳白色,花開(kāi)初夏,秋季結(jié)紅色果實(shí);金葉接骨木花、葉、果兼美,是一種很好的色葉觀賞植物,具有很高的推廣與開(kāi)發(fā)價(jià)值。
基于此,對(duì)金葉接骨木在低溫脅迫過(guò)程中的丙二醛含量變化進(jìn)行了測(cè)定,旨在為其抗寒性機(jī)理研究提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試植物材料來(lái)源于承德林業(yè)局引種的金葉接骨木,定植在承德縣紅旗苗圃,在11月份溫度降到-10℃時(shí),選擇外圍生長(zhǎng)良好、無(wú)病蟲(chóng)害,整齊均勻一致的枝條,截取長(zhǎng)度10cm的枝條,將其用蒸餾水清洗干凈,并用濾紙吸干備用,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。
1.2試驗(yàn)方法
將采集的枝條置于超低溫冰箱中進(jìn)行人工低溫脅迫,采用五個(gè)不同的低溫梯度(-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃),室溫處理作為對(duì)照,每個(gè)溫度處理分別是3h、6h、9h,將處理過(guò)的材料置于5℃冰箱里平衡12h后,用液氮保存,采用茚三酮法對(duì)葉片脯氨酸含量進(jìn)行測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
植物體內(nèi)的各種滲透物質(zhì)在受到低溫脅迫時(shí)會(huì)大量積累,使得細(xì)胞液濃度升高以增強(qiáng)保水力降低低溫對(duì)植物體的傷害,脯氨酸作為重要的滲透物質(zhì),在逆境脅迫下,植物體內(nèi)Pro的含量顯著增加,在一定程度上反映了植物抗逆性的強(qiáng)弱,低溫處理對(duì)金葉接骨木脯氨酸含量的測(cè)定結(jié)果,見(jiàn)圖1。
由圖1可知,低溫處理對(duì)金葉接骨木的Pro含量影響較大,總的趨勢(shì)是先增加,后減小,處理3h材料在-25℃時(shí)脯氨酸含量達(dá)到最高值98.91μg /g,也是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的最高值,在-30℃時(shí)脯氨酸含量達(dá)到最低值35.64μg /g,處理6h和9h的材料在-20℃時(shí)脯氨酸含量達(dá)到最高值,分別是92.56μg /g和84.31μg /g,在-25℃時(shí)脯氨酸含量達(dá)到最低值,分別為35.89μg /g和43.33μg /g。這表明處理初期,隨著溫度的降低,Pro大量積累,溫度繼續(xù)降低,Pro含量開(kāi)始下降,不同低溫處理時(shí)間,金葉接骨木的Pro含量增加和下降的幅度有差異,這與植物為了抵御低溫而消耗脯氨酸有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,金葉接骨木的材料隨著處理時(shí)間越長(zhǎng),抵御低溫的能力越弱。
游離脯氨酸在細(xì)胞內(nèi)的含量與溫度變化有很大關(guān)聯(lián),在低溫條件下,植物組織中脯氨酸增加,可提高細(xì)胞的抗逆能力。若低溫脅迫繼續(xù)加劇,植物內(nèi)的脯氨酸含量便呈下降趨勢(shì),說(shuō)明此時(shí)的外界低溫環(huán)境,使細(xì)胞膜破裂,電解質(zhì)外滲,脯氨酸的調(diào)節(jié)保護(hù)機(jī)制遭到一定的破壞。脯氨酸含量峰值所對(duì)應(yīng)的溫度便是此品種所能承受的最低溫度,低于這個(gè)溫度,植物便會(huì)遭到低溫冷害。
3 結(jié)論
在低溫脅迫達(dá)到-25℃以前時(shí),金葉接骨木的Pro含量均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),說(shuō)明金葉接骨木能夠適應(yīng)此時(shí)的低溫脅迫溫度,植物能夠增強(qiáng)對(duì)外界逆環(huán)境的適應(yīng)能力。但是在脅迫達(dá)到-25℃時(shí),金葉接骨木的Pro含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),植物組織細(xì)胞部分死亡,細(xì)胞質(zhì)膜的透性增加,致使細(xì)胞液外滲,造成其含量降低,此時(shí)溫度即為抗寒溫度臨界點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇程遠(yuǎn).金葉接骨木離體快繁技術(shù)及其抗寒性研究[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[2]劉文華.三種園林植物抗寒性及扦插繁殖研究[D].東北林業(yè)大學(xué),2010.
作者簡(jiǎn)介:王志彥,正高級(jí)工程師,研究方向:林果技術(shù)研究與推廣。