全 文 ：江西农业学报　2009, 21(3):83 ～ 85ActaAgriculturaeJiangxi
羊耳蒜对土壤自然干旱胁迫的响应
齐佳 ,岳 桦＊ ,王 莹
　 　收稿日期:2008-12-23
作者简介:齐佳(1982-),黑龙江大庆人 ,在读研究生,研究方向:园林植物抗性研究。 ＊通讯作者:岳桦。
(东北林业大学,黑龙江哈尔滨 150040)
摘　要:对兰科野生引种花卉羊耳蒜(Liparisjaponica)多年生苗和实生苗采用控水方式进行水分胁迫处理 ,研究了土壤自
然干旱胁迫下土壤含水量、叶片细胞膜透性、叶片相对含水量、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白 、超氧化物歧化酶(SOD)
含量随胁迫强度的变化。结果表明:随土壤水分胁迫的加重, 土壤含水量和叶片相对含水量均呈下降趋势 ,细胞膜透性和
MDA含量上升 ,可溶性糖含量增加 ,可溶性蛋白和 SOD先升高后降低。综合研究结果表明 , 羊耳蒜实生苗的抗旱性要强于多
年生苗。
关键词:羊耳蒜;抗旱性;干旱胁迫
中图分类号:S682.31　文献标识码:A　文章编号:1001-8581(2009)03-0083-03
ResponseofLiparisjaponicatoNaturalSoilDroughtStress
QIJia, YUEHua＊ , WANGYing
(NortheastForestryUniversity, Harbin150040, China)
Abstract:Throughwater-controllingtreatment, thedrought-resistantphysiologicalcharacteristicsofannualandperennialseed-
lingsofwildLiparisjaponicaundernaturalsoildroughtstressweremeasured.Resultsshowedthatinthewater-controllingcourseas
thedroughtstressstrengthened, soilwatercontentandleafwaterrelativecontentalldecreased;celmembranespermeability, MDA
andsolublesugarcontentincreased;solubleproteinandSODcontentfirstincreasedandthendecreased.Comprehensiveassessment
resultsshowedthat:undernaturalsoildroughtstress, thedroughtresistanceofannualseedlingsofwildLiparisjaponicawasstronger
thanthatoftheperennialseedlings.
Keywords:Liparisjaponica;Droughtresistance;Droughtstress
　　羊耳蒜(Liparisjaponica)属兰科野生花卉 ,为多年生
球根花卉 ,在园林应用中可作林下阴生地被 ,具有较高的
观赏价值及药用价值。近年来 ,对于植物的抗旱性机理
已经有了很多报道 ,但对野生花卉羊耳蒜的抗旱性机理
还未见报道。
1　材料与方法
1.1　供试材料　实验材料为辽宁野生引种的羊耳蒜多
年生苗及实生苗 ,选择生长一致的植株 ,于 5月末上盆 ,
每盆 1株 ,培养土为黑土∶腐殖土∶河沙 =5∶3∶2,缓苗一
个半月 ,于 7月中旬在东北林业大学园林学院实验室内
进行干旱胁迫处理 ,开始控水的前 1 d将盆内土壤灌水
至饱和状态 ,以正常浇水的植株为对照。采用完全随机
区组试验设计 ,每隔 3 d采样 ,进行各生理指标的测定 ,
采样时间为每天上午 8:00 ～ 9:00,重复 3次 。采鲜叶的
同时采集土样 ,以测定土壤自然含水量。
1.2　实验方法　土壤含水量和叶片相对含水量采用赵
世杰的烘干法 [ 1]测定;细胞质膜相对透性采用李合生的
电导率法[ 2]测定;丙二醛(MDA)采用李合生的硫代巴比
妥酸(TBA)法 [ 2]测定;可溶性蛋白采用李合生的考马斯
亮蓝 G-250比色法 [ 2]测定;可溶性糖采用李合生的蒽
酮比色法 [ 2]测定;超氧化物歧化酶(SOD)采用李合生的
氮蓝四唑(NBT)法[ 2]测定 。
2　结果与分析
2.1　干旱胁迫下土壤含水量的变化　随着干旱胁迫时
间的加长 ,植物的蒸腾耗水逐渐增多 ,而没有外来水分的
补充 ,其土壤含水量呈逐渐下降的趋势 ,变化规律见
图 1。
图 1　不同胁迫时间下土壤含水量的变化动态
由图 1所示 ,研究结果表明 , 土壤含水量随胁迫逐
渐下降 ,变化规律是在经过一段时间的缓慢下降后 ,到了
胁迫后期急剧下降。可能由于室内空气干燥 ,胁迫后期
室内整体湿度下降的原因 。到了胁迫的第 21 d,土壤含
水量为对照的 30.61%。
图 2　不同胁迫时间下叶片含水量的变化动态
2.2　干旱胁迫下叶片相对含水量的变化　叶片相对含
水量是反映植物体内水分状况的重要参数 ,干旱胁迫下
首先表现出植株体内含水量下降 ,它间接反映了植物抗
旱性的强弱 [ 3] 。
由图 2所示 ,研究结果表明 ,羊耳蒜的多年生苗和实
生苗在干旱胁迫下叶片含水量均呈下降趋势 ,且实生苗
的叶片含水量始终高于多年生苗。在干旱胁迫前期 ,两
种苗的叶片含水量均呈缓慢下降趋势 ,差异并不显著 。
从胁迫的第 12 d起 ,羊耳蒜多年生苗的下降幅度明显高
于实生苗 ,到胁迫的 21 d,多年生苗的叶片相对含水量为
对照的 67.69%,实生苗为对照的 79.03%,差异显著 。
由此可以看出 ,羊耳蒜的实生苗抗旱性较强。
2.3　干旱胁迫下叶片细胞质膜相对透性的变化　原生
质膜透性的变化标志着细胞膜结构与功能的变化 ,叶片
细胞膜透性可反映植物抗性的差异。在干旱胁迫下 ,植
物由于脱水伤害引起膜透性增大 ,导致细胞内电解质外
渗 ,通过测定干旱胁迫下植物叶片的电导率值可了解质
膜伤害程度 [ 3] 。
由图 3所示 ,研究结果表明 , 羊耳蒜实生苗和多年
生苗细胞膜透性随着干旱时间的延长而增加 ,但变化幅
度有所不同。经多重比较分析表明 ,不同胁迫时间下其
相对电导率与对照相比较 ,均达到了差异显著性水平 ,表
明干旱胁迫使细胞膜系统受到严重伤害 ,且多年生苗的
受害程度要高于实生苗。
图 3　不同胁迫时间下叶片膜透性的变化动态
2.4　干旱胁迫下 MDA含量的变化　在干旱逆境条件
下 ,活性氧含量超过伤害阈值 ,其毒害之一是直接引发或
加剧膜脂的过氧化作用 ,使膜上的不饱和脂肪酸氧化 ,导
致其最终产物 MDA含量的增加 [ 5] 。
如图 4所示 ,研究结果表明 , 羊耳蒜的多年生苗和
实生苗随干旱胁迫 MDA含量均呈上升趋势 ,多年生苗
的 MDA含量在胁迫第 12 d以前缓慢增加 ,在第 12 d达
到对照的 1.12倍 ,之后 ,上升的幅度变大 ,到了第 21d达
到对照的 1.45倍 。而实生苗的 MDA含量上升较为平
缓 ,到了胁迫的 21 d达到对照的 1.26倍。由此说明多
年生苗的抗旱性低于实生苗 。
图 4　不同胁迫时间下 MDA的变化动态
2.5　干旱胁迫下可溶性糖含量的变化　植物为了适应
干旱胁迫 ,会主动积累一些可溶性糖 ,降低渗透势和冰
点 ,以适应外界环境条件的变化 [ 2] ,干旱胁迫下可溶性糖
类与渗透调节作用密切相关 ,可溶性糖的作用主要是在
干旱期间进行溶质的积累和渗透调节 [ 2, 4] 。
由图 5所示 ,研究结果表明 ,羊耳蒜多年生苗和实生
苗的可溶性糖含量在胁迫初期变化并不显著 。实生苗从
胁迫的第 12 d,可溶性糖含量明显增加 ,到胁迫的第 21
d,达到对照的 1.37倍 ,而多年生苗到胁迫最后 ,糖含量
才略有增加 ,到 21d达到对照的 1.09倍。由此说明 ,羊
耳蒜实生苗通过增加体内可溶性糖含量来抵御干旱胁迫
的能力较强 。
图 5　不同胁迫时间下可溶性糖的变化动态
2.6　干旱胁迫下可溶性蛋白的变化　植物细胞的可溶
性蛋白中 ,有相当一部分是具有特异性作用的调节代谢
的酶;另有一些可能起脱水保护剂的作用 ,给细胞内的束
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缚水提供一个结合衬质以增加植物组织束缚水含量 ,从
而 ,使细胞结构在脱水时不致遭受更大的破坏 。因此 ,供
试材料细胞内可溶性蛋白含量的增加 ,对其适应干旱环
境条件具有积极作用[ 6] 。
由图 6所示 ,研究结果表明 ,羊耳蒜实生苗和多年生
苗的可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势 ,实生苗的
可溶性蛋白含量始终高于多年生苗 ,且上升较早 ,下降较
慢 ,证明实生苗的抗旱性较强 。
图 6　不同胁迫时间下可溶性蛋白的变化动态
2.7　干旱胁迫下 SOD的变化　SOD是细胞抵御活性氧
伤害的膜保护系统 ,在清除超氧自由基、过氧化物及组织
或减少烃基自由基形成方面起重要作用 [ 6, 7] 。
如图 7所示 , 随着干旱胁迫时间的延长 ,羊耳蒜实
生苗和多年生苗的 SOD含量都呈现出先升高 ,后降低的
趋势。胁迫开始时 ,实生苗的 SOD含量就高于多年生
苗 ,在整个变化过程中 ,实生苗 SOD的变化曲线出现峰
期早 ,持续时间长 ,由此可以推断其抗旱性较多年生
苗强。
图 7　不同胁迫时间下 SOD的变化动态
3　小结
从干旱胁迫期间植物外观情况来看 ,羊耳蒜多年生
苗在胁迫的第 9 d,叶稍有些变黄变焦 ,到第 12 d植株叶
片变抽巴 ,到了 18 d叶片变软 ,萎蔫下垂 , 21 d萎蔫下垂
程度加深 ,而实生苗在胁迫前期 ,从外观上没有发现明显
的变化 ,直到胁迫的第 18 d,才有植株表现出萎蔫状况。
干旱胁迫期间 ,羊耳蒜的多年生苗和实生苗可以通
过增加体内的可溶性物质含量来调节组织渗透势 ,或通
过改变原生质与细胞膜的状态去忍受较大的脱水 ,如细
胞膜透性的增大及 MDA含量的升高 ,这些都表现了其
抗旱的一面 。多年生苗对干旱胁迫的反应来得快 ,叶片
含水量下降较快 ,电导率、MDA上升较快 ,可以认为羊耳
蒜多年生苗的抗旱性弱于实生苗 [ 8, 9] 。
在干旱胁迫下 ,植物要保证体内生理生化过程的正
常运行 ,所以通过降低渗透势来进行调节就成为重要的
一种抗旱方式。而渗透调节的关键是渗透调节物质的主
动积累 ,本实验中 ,随干旱胁迫程度的逐渐加强 ,可溶性
糖在羊耳蒜实生苗和多年生苗的体内呈不同程度的积累
趋势 ,且实生苗的可溶性糖的积累能力高于多年生苗。
两种苗的可溶性蛋白含量在胁迫初期呈上升趋势 ,随胁
迫时间的延长 ,可溶性蛋白含量下降 ,且实生苗的可溶性
蛋白含量上升较快 ,下降较慢 ,其抗旱性较强。
在通常情况下 ,植物体内具有较高的保护酶活性 ,
可以有效清除细胞内各种活性氧自由基 。在干旱胁迫期
间羊耳蒜实生苗的 SOD含量上升较快 ,下降较慢。由此
可以看出 ,实生苗具有较强的渗透调节能力和活性氧自
由基清除能力 ,因此其抗旱性强于多年生苗 [ 10] 。
综合上述形态和生理指标测定结果可得出结论:羊
耳蒜实生苗的抗旱性高于多年生苗。
文中所选用的抗旱指标都与土壤含水量变化的相
关性较强 ,可以在一定程度上比较植物的抗旱性。然而
需要指出的是 ,抗旱性是一个受多种因子影响的性状 ,一
种植物的抗旱性强 ,并不能说明它所有与抗旱性有关的
性状指标方面都优于某种抗旱性较弱的植物 [ 8] 。
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