低溫脅迫后增溫對‘索邦’百合生理活性的影響.pdf

北 方 園 藝 園 林花卉 第 一作者簡介 葛蓓蕾 女 河 南濟(jì)源人 碩士研究 生 研究方向?yàn)榘俸仙砩鷳B(tài) 責(zé) 任作者 靳磊 男 內(nèi) 蒙古烏海人 博士 副教授 碩士生導(dǎo)師 現(xiàn)主要從事百合種質(zhì)資源收集與評價(jià)等研究 工作 基 金項(xiàng)目 寧夏高等學(xué)?？蒲匈Y助項(xiàng)目 收 稿日期 低溫脅迫后增溫對 索 邦 百合生理活性的影響 葛 蓓 蕾 張 萍 雅 蓉 張 瑞 軍 靳 磊 寧 夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院 寧夏 銀川 摘 要 以 百合品種 索邦 為試材 以室溫 晝 夜溫度 為 對照 通 過 人工氣候室模擬低溫環(huán)境 晝 夜溫度 對 其脅迫處理 隨 后立即增至室 溫 采用氮藍(lán)四唑 光 化還原法等常規(guī)方法測定其超氧化物歧化酶 過 氧化物 酶 和 過氧化氫酶 活 性 相對電導(dǎo)率 脯 氨酸 及可溶性糖的含量 探 討低溫脅迫后增溫對百合 葉 期 葉期及現(xiàn)蕾期 生理活性的影響 以期為冬季日光溫 室的調(diào)溫及切花百合的種植管理提供技術(shù)參考 結(jié)果表明 與 相 比 低溫脅迫后各生長 期百合葉片 活 性 活 性 活 性 相對電導(dǎo)率 脯 氨酸 及 可溶性糖 含量均隨脅迫時(shí)間的延長不斷升高 脅迫 后 分別達(dá)到各期 的 倍 增 溫處理后其 活 性 活 性 活 性 以及可溶性糖含 量均隨處理時(shí)間的延長不斷降低 增溫 后 趨 于各處理 分別為 的 倍 在整個(gè)處理過程中 百 合葉片抗氧化酶 活 性 相對 電導(dǎo)率及可溶性糖含量隨溫度變化最為明顯 且低溫脅迫后增溫可緩解 索邦 百合不同生 長期所遭受的生理傷害 關(guān)鍵詞 索邦 百合 低溫脅迫 增溫處理 生理指標(biāo) 中圖分類號 文 獻(xiàn)標(biāo)識碼 文章編號 低溫脅迫 是影響百合生長發(fā)育和地理分布的 重要環(huán)境限制因素之一 目 前 國內(nèi)外針對百 合 的研究大多集中在低溫脅迫后鱗莖的生理 表 型及品質(zhì)變化等方面 主要通過人工低溫脅迫的 方法測定低溫下百合的抗氧化酶活性 丙二醛 電 導(dǎo)率及可溶性糖含量等指標(biāo) 評價(jià)不同種質(zhì)的抗 寒差異及生理機(jī)制 對 百合低溫脅迫后增溫修 復(fù)的研究鮮有報(bào)道 目前僅有李智輝等 對 幼苗 期新鐵炮百合進(jìn)行低溫脅迫和增溫恢復(fù)的研究 該研究發(fā)現(xiàn)增溫一段時(shí)間能恢復(fù)低溫脅迫后百合 葉片的 和 活 性以及活性氧產(chǎn)生速率 但研究涉及的切花百合生長期較單一 指標(biāo)較 少 重 點(diǎn)亦放在低溫脅迫后切花百合的生理變化 上 關(guān)于增溫對其生理和品質(zhì)是否具有一定恢復(fù) 作用尚鮮見報(bào)道 因此對切花百合低溫脅迫后增 溫修復(fù)進(jìn)行研究 可以指導(dǎo)生產(chǎn)且具有現(xiàn)實(shí)意義 索邦 百合 是 東方百合雜種系的一個(gè)園藝品種 因 氣味芳香 花大色艷 觀賞性高等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前最 流行的切花品種之一 在市場上深受消費(fèi)者青 睞 索 邦 百合最佳生長溫度為 白 天 溫度可升至 溫度 過低會導(dǎo)致其生 長緩慢 花期延遲 溫度過高則會引起花蕾敗育 開花率下降等癥狀 目前由于寧夏百合 栽培地 溫室保溫效果不理想 常使冬季生長的 索邦 百 合遭受晝 夜溫度為 的 低溫脅迫 進(jìn)而 導(dǎo)致百合質(zhì)量差 切花成品率低 生 產(chǎn)者常在 種植過程中根據(jù)百合株型或花朵的變異等指標(biāo)判 斷溫室溫度是否過低 但此時(shí)百合大多已遭受低 溫脅迫帶來的損傷 因此在何種受損程度下采取 增溫措施從而抑制其繼續(xù)惡化 或恢復(fù)正常生長 顯得尤為重要 該研究通過人工氣候室對 索邦 百合在不同生長期進(jìn)行低溫脅迫后進(jìn)行增溫處 理 研究其對百合的生理補(bǔ)償效應(yīng) 以期為冬季日 光溫室的調(diào)溫及切花百合的種植管理提供技術(shù)參 考 進(jìn)而促進(jìn)切花百合的冬季優(yōu)質(zhì) 高效種植 材 料與方法 試 驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料為寧夏地區(qū)溫室中常見的切花百合 索邦 周 徑 購 自昆明紅日花卉種植 有限公司 試 驗(yàn)方法 試驗(yàn)于 年 月 在寧夏大學(xué)林學(xué)實(shí)驗(yàn) 室進(jìn)行 在栽培箱 底 部鋪 厚 草炭與珍珠巖混合基質(zhì) 比例為 月 日 種植 顆 種球 分別在 個(gè)時(shí)期 葉 期 葉 期 現(xiàn)蕾期 各取 株 用于溫度處理 覆 蓋基質(zhì) 基 質(zhì) 為 根 據(jù)基質(zhì)水分狀 況每周澆水 次 試驗(yàn)方案 室 溫處理 晝 夜溫度 低 溫處理 晝 夜溫 度 每 種溫度處理各 株 低 溫處理 的百合首先在晝 夜溫度 條 件下預(yù)處 理 測 定各生理指標(biāo)作為初始值 第 天分別 移入光照強(qiáng)度為 的 光照培 養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行低溫處理 光周期均設(shè)為白天 黑 夜 低 溫處理 分 別在脅迫第 天 取樣 測定各項(xiàng)生理指標(biāo) 隨后立即將溫度恢復(fù)至室溫 再分別測定增溫后第 天 的各項(xiàng)生理指標(biāo) 試驗(yàn)期間各處理的環(huán)境條件及管理措施均保持 一致 項(xiàng) 目測定 在低溫脅迫和增溫處理過程中 分別選取百 合 葉 期 年 月 日 采樣 每株 片 葉 葉 期 年 月 日 采樣 每株 片 葉 和現(xiàn)蕾期 年 月 日 采樣 的中 部葉用于其生理指標(biāo)的測定 各重復(fù)測定 次 采用氮藍(lán)四唑 光 化還原法測定超氧 化物歧化酶 活 性 愈創(chuàng)木酚法測定過氧化 物酶 活 性 紫外吸收法測定過氧化氫酶 活 性 酸性茚三酮比色法測定脯氨酸 含 量 利 用電導(dǎo)儀 測 定相對 電導(dǎo) 率 蒽 酮 比 色 法 測 定 可 溶 性 糖 含量 數(shù) 據(jù)分析 應(yīng)用 和 軟 件 分析并作圖 數(shù)據(jù)以平均值 標(biāo)準(zhǔn)差表示 結(jié) 果與分析 增 溫對不同生長期低溫脅迫百合葉片抗氧 化酶活性的影響 超氧化物歧化酶 由 圖 可知 與室溫 相 比 低溫脅迫下百 合 葉 期葉片 活性隨脅迫時(shí)間 的延長不斷 上升 脅迫 時(shí) 達(dá)到峰值 是 同 期 的 倍 葉 期葉片 活 性在低 溫處理前 大 幅上升 后 逐漸趨于穩(wěn)定 脅 迫 時(shí) 出現(xiàn)最高值 是 同期 的 倍 現(xiàn) 蕾期葉片 活 性隨脅迫時(shí) 間的延長呈小幅先降后升趨勢 與同期 相 比 無明顯變化 脅迫 時(shí) 為 是 同 期 的 倍 增 溫處理后 百合 葉 期和 葉 期葉片 活 性均隨處理時(shí)間的延長不斷 北 方 園 藝 月 下 下 降 現(xiàn)蕾期葉片 活性 隨處理時(shí)間的延長呈 先升后降趨勢 處理 時(shí) 各期基本恢復(fù) 水 平 此 時(shí) 各 期 葉 片 活 性 分 別 為 分 別是各期 的 倍 可 見 百合各時(shí)期葉片 活 性 受溫度影響的大小為 葉 期 葉 期 現(xiàn)蕾 期 即現(xiàn)蕾期百合在低溫脅迫下 活 性波動(dòng)較 小 抗低溫能力較強(qiáng) 綜上 低溫脅迫會誘導(dǎo)百合 葉片 活 性升高 而增溫處理能有效緩解這種 上升趨勢 使葉片 活 性下降 逐漸恢復(fù)到 水 平 注 處 理時(shí)間 代表低溫脅迫第 天 第 天 第 天 代 表增溫第 天 第 天 第 天 下 同 圖 低溫脅迫后增溫處理對切花百合 活 性的影響 過 氧化物酶 由 圖 可知 低溫處理后 百合 葉 期和 葉 期葉片 活 性均隨脅迫時(shí)間的延長不斷 上升 脅 迫 時(shí) 達(dá) 到 峰 值 分 別 為 分 別 是 各 期 的 倍 現(xiàn) 蕾期葉片 活 性隨脅迫時(shí)間 的延長呈先升后降趨勢 第 天時(shí)出現(xiàn)最高值 是 的 倍 增 溫后各時(shí)期葉片 活性均 隨處理時(shí)間的延 長不斷下降 增溫 后 葉 期 葉 期和現(xiàn)蕾 期 葉 片 活 性 分 別 為 分 別 是 各 期 的 倍 可 見 百合各時(shí)期葉片 活 性受溫度影響的大小為 葉 期 現(xiàn)蕾期 葉 期 綜上 低溫脅迫會誘導(dǎo)百合各期葉片 活 性升高 而增溫能有效緩解這種上升趨 勢 使葉片 活 性下降 逐漸恢復(fù)到各期 水 平 圖 低溫脅迫后增溫處理對切花百合 活 性的影響 第 期 北 方 園 藝 過 氧化氫酶 由 圖 可知 低溫脅迫下百合 葉 期 葉 期 及現(xiàn)蕾期葉片 活 性均隨脅迫時(shí)間的延長 不斷上升 脅迫 時(shí) 達(dá)到峰值 分別為 分 別是各期 的 倍 增溫后各時(shí)期葉片 活 性均隨處理時(shí)間的延長不斷下降 且逐漸 趨于各期 增 溫 后 葉 期 葉 期及 現(xiàn)蕾期葉片 活 性分別為 分 別是各期 的 倍 可 見 百 合 各 時(shí) 期 葉 片 活 性受溫度影響的大小為 現(xiàn)蕾期 葉 期 葉 期 綜上 低溫脅迫會誘導(dǎo)百合各生長 期葉片 活 性升高 而增溫能有效緩解這種 上升趨勢 使葉片 活 性下降 逐漸恢復(fù) 水 平 增 溫對不同生長期低溫脅迫百合葉片相對 電導(dǎo)率 的 影響 由 圖 可知 低溫處理后 百合 葉 期 隨 脅迫時(shí)間的延長呈上升 下 降 上 升趨勢 葉 期 和現(xiàn)蕾期 均 不斷上升 脅迫 時(shí) 各期 達(dá)到峰值 分別為 分 別 是各期 的 倍 增 溫后各 時(shí)期 均 隨處理時(shí)間的延長不斷下降 增溫 時(shí) 葉 期 葉 期及現(xiàn)蕾期百合 分 別 為 分 別 是 各 期 的 倍 可 見 百合各時(shí)期葉片 受 溫度影響的大小為 葉 期 葉 期 現(xiàn)蕾期 綜上 低溫脅迫會誘導(dǎo)百合葉片 升 高 而 增溫能有效緩解這種上升趨勢 使 下 降 逐漸趨于 圖 低溫脅迫后增溫處理對切花百合 活 性的影響 圖 低溫脅迫后增溫對切花百合相對電導(dǎo)率的影響 北 方 園 藝 月 下 增 溫對不同生長期低溫脅迫百合葉片脯氨 酸 含 量的影響 由 圖 可知 低溫處理后 百合 葉 期葉片 含 量隨脅迫時(shí)間的延長大幅增加 脅迫 時(shí) 達(dá) 到 峰 值 是 同 期 的 倍 增 溫后 含 量不斷下降逐漸趨于同期 增 溫 時(shí) 達(dá)到 是 同期 的 倍 葉 期和現(xiàn)蕾期葉片 含 量僅圍 繞各期 進(jìn) 行小幅度波動(dòng) 無明顯變化 可見 百合各時(shí)期葉片 含量受溫 度影響的大小為 葉 期 現(xiàn)蕾期 葉 期 綜上 低溫脅迫會誘 導(dǎo)百合 時(shí) 期葉片 含 量大幅上升 且明顯高 于同期 而 增溫能有效緩解這種升高趨勢 使 含 量逐漸減少且趨于同期 增 溫對不同生長期低溫脅迫百合葉片可溶 性糖含量的影響 由 圖 可知 低溫脅迫下 百合 葉 期和現(xiàn) 蕾期葉片可溶性糖含量均隨脅迫時(shí)間的延長呈 上升 下 降 上 升趨勢 葉 期葉片可溶性糖含量 呈先減后增趨勢 各期均在脅迫 時(shí) 達(dá)到峰 值 分別為 分 別是各期 的 倍 增 溫后各時(shí)期葉片 可溶性糖含量均隨處理時(shí)間的延長降低 逐漸 趨于 水 平 增溫 后 葉 期 葉 期及 現(xiàn)蕾 期 葉 片 可 溶 性 糖 含 量 分 別 為 分 別是各期 的 倍 可 見 百合各時(shí)期葉片可溶性糖含量 受溫度影響的大小為 葉 期 葉 期 現(xiàn)蕾 期 綜上 低溫脅迫會誘導(dǎo)百合各時(shí)期葉片可 溶性糖含量上升 且明顯高于各期 而 增溫 能有效緩解這種升高趨勢 使其不斷減少并逐 漸趨于各期 圖 低溫脅迫后增溫處理對切花百合脯氨酸含量的影響 圖 低溫脅迫后增溫處理對切花百合可溶性糖含量的影響 第 期 北 方 園 藝 結(jié) 論與討論 溫 度是影響百合生長發(fā)育的重要因子 尤其 在低溫脅迫下 百合的細(xì)胞膜和抗氧化等系統(tǒng)發(fā) 生一系列變化 使其抗低溫能力下降 生理機(jī)能發(fā) 生改變 最終導(dǎo)致百合的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)嚴(yán)重受限 該 研究中 與室溫 相 比 低溫脅迫下百合各時(shí) 期葉片的抗氧化酶活性 及 可溶性糖含 量均有所升高 增溫后各指標(biāo)不斷下降逐漸恢復(fù) 各期 水 平 這表明增溫對低溫脅迫后不同生 長期 索邦 百合的生理活性有一定修復(fù)作用 抗氧化酶活性是判斷植物在低溫脅迫環(huán)境中 生理機(jī)能的重要指標(biāo) 該 研究中 索 邦 百合 在不同生長期經(jīng)低溫脅迫后 其 活 性均大幅上升 這與王玲麗等 研 究結(jié)果一 致 這些抗氧化酶活性的上升加強(qiáng)了清除 的 能力 從而使膜脂過氧化物減少 百合抗寒能力 增強(qiáng) 增溫后其葉片 活 性基本 恢復(fù)至 水 平 這表明增溫對低溫脅迫后 索 邦 百合的抗氧化酶活性有一定修復(fù)作用 植物相對電導(dǎo)率 是 反映植物細(xì)胞膜 透性的一項(xiàng)基本指標(biāo) 低溫脅迫會影響植物的 供 試百合在低溫脅迫下產(chǎn)生大量自由 基與活性氧 引起細(xì)胞膜透性的增大和電解質(zhì)及 小分子有機(jī)物的外滲 從而導(dǎo)致 升 高 膜系 統(tǒng)受到傷害 該 研究中 索 邦 百合在不同生 長期經(jīng)低溫處理后 升 高 這與趙國棟等 研 究結(jié)果一致 增溫后 下 降 膜透性減小 電 解質(zhì)和小分子有機(jī)物外滲較少 這表明增溫對低 溫脅迫后 索邦 百合的 有一定修復(fù)作用 脯 氨酸 和可溶性糖是 植物體內(nèi)重要的 有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) 低溫 脅迫下植物為保持 自身正常的生理代謝 常主動(dòng)積累 和 可溶性 糖去調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透勢 保護(hù)體內(nèi)所含的酶類以及 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)免受凍害 該 研究中 百合在不同 生長期經(jīng)低溫處理后 其葉片 和 可溶性糖含 量均增加 這與侯禎丹等 研 究結(jié)果一致 滲透 調(diào)節(jié)物質(zhì)的增加會引起細(xì)胞液濃度增大和滲透勢 降低 從而減小低溫脅迫傷害 增溫后葉片 和 可 溶性糖含量下降 逐漸趨于 說 明增溫對低 溫脅迫后 索邦 百合的 和可溶性糖含量有一 定 修復(fù)作用 其中 葉 期 含 量受低溫影響 最大 葉 期和現(xiàn)蕾期供試百合 含 量與各期 相 比無明顯變化 可能是因?yàn)橛g時(shí)期百合 生長發(fā)育不完全 易受低溫影響 但隨著植株生 長 其自身抗性不斷增強(qiáng) 含 量不易受低溫影 響 但具體原因還有待進(jìn)一步深究 綜上所述 增溫對低溫脅迫后不同生長期 索 邦 百合的生理活性具有一定恢復(fù)作用 其中 索 邦 百 合葉片的 及 可溶性 糖含量在 個(gè)時(shí)期對溫度變化均較為敏感 可作 為主要生理指標(biāo)用于今后切花百合的抗寒研究 該研究結(jié)果為寧夏地區(qū) 索邦 切花百合的優(yōu)質(zhì)生 產(chǎn)提供了技術(shù)參考 為研究增溫恢復(fù)低溫脅迫后 切花百合的生理活性奠定了理論基礎(chǔ) 參考文獻(xiàn) 倪 郁 宋超 王小清 低溫脅迫下擬南芥表皮蠟質(zhì)的響應(yīng)機(jī) 制 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 馬 君義 韓小芬 陳楠 等 蘭州百合鱗莖冷藏保鮮過程中碳 水化合物含量及淀粉酶活性的變化 食品工業(yè)科技 陳 夢玲 低溫貯藏對百合花芽分化的影響 雅安 四川 農(nóng)業(yè)大學(xué) 胡 新穎 白一光 王偉東 等 低溫冷藏打破東方百合試管鱗 莖休眠的效果 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 李 智輝 王新穎 周廣柱 等 低溫脅迫下新鐵炮百合幼苗葉 片活性氧的產(chǎn)生及保護(hù)酶活性的變化 北方園藝 張 旭紅 孫美玉 李靖銳 等 東方百合 索邦 的 克 隆及表達(dá)分析 園藝學(xué)報(bào) 苗 振 緱輝 錢振權(quán) 等 溫度對百合種球催芽生根的影響 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 王 學(xué)奎 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) 北京 高等教 育出版社 林 炎坤 常用的幾種蒽酮比色定糖法的比較和改進(jìn) 植 物生理學(xué)通訊 吳 雪霞 朱宗文 張愛冬 等 外源褪黑素對低溫脅迫下茄子 幼苗生長及其光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響 西北植物學(xué)報(bào) 陳 明輝 張志錄 程世平 等 低溫脅迫對 個(gè)果蔗品種幼苗 根系活力和保護(hù)酶活性的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 北 方 園 藝 月 下 王 玲麗 賈文杰 馬璐琳 等 低溫脅迫對不同百合主要生理 指標(biāo)的影響 植物生理學(xué)報(bào) 靳 瑞萍 王化坤 王彤 等 低溫脅迫下外源 對 枇杷幼 果抗寒性的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 李 靜思 黃寧 麻加欣 等 個(gè) 海濱雀稗對低溫脅迫的生理 響應(yīng)及抗寒性比較 草地學(xué)報(bào) 趙 國棟 趙同生 李春敏 等 個(gè)蘋果野生砧木 品種低溫 處理抗性指標(biāo)的綜合評價(jià) 西北林學(xué)院學(xué)報(bào) 張 艷俠 羅華 侯樂峰 等 五個(gè)石榴品種的抗寒性評價(jià) 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 劉 曉榮 王志剛 張惠華 等 不同品種東方百合鱗莖低溫冷 藏過程中形態(tài)和生理的變化 園藝與種苗 侯 禎丹 屈燕 黃鴻 等 低溫脅迫對 種綠絨蒿生理生化指 標(biāo)的影響 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第 期 北 方 園 藝