自然越冬過程中3種多肉植物抗寒性比較

邱雨 李素華 張麗華

摘 要：以景天科多肉植物小美女、柳葉蓮華、天使之淚為材料，比較其自然越冬過程中的抗寒性，以期篩選耐低溫多肉植物品種。結(jié)果表明，在自然越冬過程中，3種多肉植物的MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量不斷提高，葉綠素含量不斷降低;小美女的MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率低于柳葉蓮華和天使之淚，脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和葉綠素含量高于柳葉蓮華和天使之淚;柳葉蓮華的MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率高于小美女和天使之淚，脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和葉綠素含量低于小美女和天使之淚;隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，小美女的綜合抗寒能力最強(qiáng)，柳葉蓮華的綜合抗寒能力最差。

關(guān)鍵詞：自然越冬;多肉植物;抗寒性

中圖分類號(hào) S718.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）06-0018-03

Abstract：The cold resistance of the succulent plants of crassulaceae， including Graptosedum Little Beauty， Sedeveria ′Hummellii′ and Sedum treleasei， was compared in order to provide reference for the selection of low temperature-tolerant succulent plants. The results showed that MDA content， relative conductivity， proline content and soluble protein content of three kinds of succulent plants were increased and chlorophyll content was decreased;The MDA content and relative electric conductivity of Graptosedum Little Beauty were lower， the content of proline， soluble protein and chlorophyll were higher than that of Sedeveria 'Hummellii' and Sedum treleasei.The MDA content and relative electric conductivity of Sedeveria ′Hummellii′ was higher than that of Graptosedum Little Beauty and Sedum treleasei， and the content of proline， soluble protein and chlorophyll were lower than that of Graptosedum Little Beauty and Sedum trelease.The results of the comprehensive evaluation by the subordinate function method showed that the comprehensive cold resistance ability of the Graptosedum Little Beauty was the strongest， and that of the Sedeveria ′Hummellii′ was the worst.

Key words：Natural overwintering;Succulent plants;Cold resistance

多肉植物品種繁多，其中景天科植物共有34屬1500種以上，因其繁殖容易、栽培管理簡單、根系較淺等特點(diǎn)，既適合家庭養(yǎng)殖，又適宜屋頂綠化和垂直綠化[1]。由于外界環(huán)境的影響，多肉植物在我國園林綠化中應(yīng)用的品種較少，大部分多肉植物在0℃以下易出現(xiàn)凍傷，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致整株死亡[2]。宋正達(dá)等[3]提出低溫對(duì)龍舌蘭屬多肉植物的生長發(fā)育影響很大，多肉植物的耐寒性與光照條件、栽植季節(jié)、苗齡、水分管理等條件密切相關(guān)。兌寶峰等[4]認(rèn)為多肉植物在冬季可通過增加光照和采取保溫措施來保證其正常的生命活動(dòng)，并且提出冬型和春秋型多肉植物能夠順利過冬的最低溫度為10℃。馬英等[5]也開展了低溫對(duì)5種景天科多肉植物生長發(fā)育的影響，認(rèn)為景天科植物能忍受的最低溫可以達(dá)到-8℃。近年來，多肉植物在我國蘇北地區(qū)的發(fā)展較快，而冬季出現(xiàn)的霜降甚至降雪對(duì)多肉植物引種的影響顯著，這也導(dǎo)致蘇北地區(qū)多肉植物多以設(shè)施栽培為主，在一定程度上限制了多肉植物的應(yīng)用范圍，因此，篩選耐低溫多肉植物品種，能夠擴(kuò)大多肉植物的栽培區(qū)域，從而豐富園林景觀資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試材料為景天科多肉植物小美女（Graptosedum Little Beauty）、柳葉蓮華（Sedeveria ‘Hummellii）、天使之淚（Sedum treleasei），均由宿遷博雅農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。小美女株高8.9±0.4cm，葉片24.33±2.33片;柳葉蓮華株高9.3±0.4cm，葉片23.00±2.00片;天使之淚平均株高8.3±0.5cm，葉片23.67±1.67片。

1.2 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)共3個(gè)處理，每處理1個(gè)品種，每品種90株，每處理設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)30株，正常水分管理。在自然越冬過程中，分別于2019年12月8日（最低溫度為2℃）、2020年1月8日（最低溫度為-1℃）、2020年2月8日（最低溫度為0℃）測量3種多肉植物葉片電導(dǎo)率、丙二醛含量（MDA）、葉綠素含量、可溶性蛋白含量和葉片脯氨酸含量。

1.3 試驗(yàn)方法 采用電導(dǎo)率測定儀（梅特勒EF38）測定葉片電導(dǎo)率[6]、丙二醛含量測定采用TBA法[6]、可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮蘭法[6]、脯氨酸含量測定采用磺基水楊酸法[6]、葉綠素含量測定采用乙醇法[6]。抗寒能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬函數(shù)公式[7]：U（Xab）=（Xab-Xamin）/（Xamax-Xamin），式中U（Xab）為測定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，Xab為各個(gè)品種的指標(biāo)測定值，Xamin為各個(gè)品種指標(biāo)測定的最小值，Xamax為各個(gè)品種指標(biāo)測定的最大值。在所有測定指標(biāo)中，脯氨酸含量、葉綠素含量、可溶性蛋白含量與抗寒性成正相關(guān)，故用該隸屬函數(shù)。而葉片電導(dǎo)率、丙二醛與抗寒性呈負(fù)相關(guān)，用反隸屬函數(shù)計(jì)算其隸屬函數(shù)值，反隸屬函數(shù)：U（Xab）=1-（Xab-Xamin）/（Xamax-Xamin）。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及隸屬函數(shù)通過Microsoft Excel進(jìn)行整理和分析，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性差異分析（LSD法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 相對(duì)電導(dǎo)率 由圖1可以看出，3種景天科多肉植物在自然越冬過程中的相對(duì)電導(dǎo)率均呈上升趨勢，3者之間差異顯著。柳葉蓮華的相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于其他2個(gè)多肉品種，從16.80%上升至45.30%;而小美女的相對(duì)電導(dǎo)率則顯著低于另外2個(gè)品種，從11.03%上升至26.10%。小美女相對(duì)電導(dǎo)率上升幅度較小。

2.2 MDA含量 由圖2可以看出，3種景天科多肉植物在自然越冬過程中的葉片MDA含量均呈上升趨勢，3者之間差異顯著。柳葉蓮華的葉片MDA含量高于其他2個(gè)多肉品種，從2.50μmol·L-1上升至3.93μmol·L-1，與天使之淚之間無顯著差異，而顯著高于小美女;小美女的葉片MDA含量顯著低于另外2個(gè)品種，從1.28μmol·L-1上升至2.63μmol·L-1，小美女葉片低溫耐受性相對(duì)較強(qiáng)。

2.3 可溶性蛋白含量 由圖3可以看出，3種景天科多肉植物在自然越冬過程中的葉片可溶性蛋白含量均呈上升的趨勢，3者之間差異顯著。小美女葉片的可溶性蛋白含量顯著高于其他2個(gè)多肉品種，從0.42mg·g-1上升至0.75mg·g-1;而柳葉蓮華葉片的可溶性蛋白含量則顯著低于另外2個(gè)品種，從0.23mg·g-1上升至0.38mg·g-1。

2.4 脯氨酸含量 由圖4可以看出，3種景天科多肉植物在自然越冬過程中的葉片脯氨酸含量均呈上升的趨勢，3者之間差異顯著。小美女的葉片脯氨酸含量顯著高于其他2個(gè)多肉品種，從119.56μg·g-1上升至176.83μg·g-1;而柳葉蓮華的葉片脯氨酸含量則顯著低于另外2個(gè)品種，從45.23μg·g-1上升至141.52μg·g-1，脯氨酸的增加可以保護(hù)植物組織免受低溫迫害，維持機(jī)體正常形態(tài)。

2.5 葉綠素含量 由圖5可以看出，3種景天科多肉植物在自然越冬過程中的葉片葉綠素含量均呈下降的趨勢。12月8日3者之間差異不顯著，之后3者的葉綠素含量迅速下降，柳葉蓮華的葉綠素含量下降較快，從6.85mg·g-1下降至1.12mg·g-1，而小美女的葉片葉綠素含量下降幅度較小，始終顯著高于其他2個(gè)多肉品種，從開始的6.51mg·g-1下降至2.27mg·g-1，柳葉蓮華的葉綠素含量最低，對(duì)低溫抗性最差。

2.6 3種景天科多肉植物抗寒能力綜合評(píng)價(jià) 綜合評(píng)價(jià)值D表示抗寒性大小，D在0～1之間，D值越接近1，表示抗寒性越強(qiáng)，反之則抗寒性越弱[7]。由圖6可以看出，3種景天科多肉植物抗寒能力綜合得分表現(xiàn)不一，其中小美女得分不斷提高，從0.745上升至0.802，天使之淚先下降后提高，而柳葉蓮華不斷下降，從0.337下降至0.216。小美女的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值高于柳葉蓮華和天使之淚，天使之淚的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值高于柳葉蓮華。

3 結(jié)論與討論

逆境條件下，通常將植物組織相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量及葉綠素含量等作為植物抗逆性強(qiáng)弱的指標(biāo)[7-8]。多肉植物對(duì)低溫脅迫敏感[4-5]，葉肉細(xì)胞易受到損傷，細(xì)胞膜透性增加，細(xì)胞內(nèi)可溶性內(nèi)含物質(zhì)外滲，組織相對(duì)電導(dǎo)率增加，脂肪過氧化加劇，MDA含量增加，植物同時(shí)也會(huì)通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等以降低冰點(diǎn)，保護(hù)植物細(xì)胞膜不受傷害[8-10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在自然越冬過程中，3次檢測時(shí)間最低溫度的變化為2℃～-1℃～0℃，基本呈緩慢下降趨勢，3種多肉植物的MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量隨之不斷提高，葉綠素含量不斷下降;其中小美女在自然越冬過程中的MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率低于柳葉蓮華和天使之淚，脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和葉綠素含量高于柳葉蓮華和天使之淚，并與柳葉蓮華的差異顯著;柳葉蓮華在自然越冬過程中的MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率高于小美女和天使之淚，脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和葉綠素含量低于小美女和天使之淚，與小美女的差異顯著;通過隸屬函數(shù)法對(duì)3個(gè)景天科多肉植物品種的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，小美女的抗寒能力綜合得分不斷提高，從0.745上升至0.802，天使之淚先下降后提高，而柳葉蓮華的不斷下降，從0.337下降至0.216?？傮w來看，小美女的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值最高，其抗寒能力最強(qiáng)，而柳葉蓮華的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值最低，對(duì)低溫的耐受能力要小于其他2種多肉植物。

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（責(zé)編：張 麗）