全 文 ：毛棉杜鹃 （Rhododendron moulmainense Hook.f.）为杜鹃
花科（Ericaceae）杜鹃花属（Rhododendron L.）常绿灌木或小
乔木。高 2~5 m，最高可达 8 m。叶聚生于枝顶，伞形花序，花
冠淡紫色 、粉红色或淡粉红色 ，花期 3—5 月 ，果期 6—11
月。生于海拔 700~1 500 m 的山地疏林或密林中，喜湿润凉
爽的气候。其花大色艳，具有较高的观赏价值。目前，关于毛
棉杜鹃的研究主要集中在花芽分化、光合生理、植物菌根、
栽培繁殖等方面 [1-6]，国内尚无毛棉杜鹃幼苗抗热性的研究。
随着城市园林化进程加快，迫切需要开发引种更多的野生
观赏种类，为园林化的发展提供物质基础。本试验通过研究
毛棉杜鹃抗热性的生理生化特性，找到提高毛棉杜鹃抗热
性的方法，防御毛棉杜鹃高温障碍，为毛棉杜鹃推广应用于
低海拔平原地区的城市园林中提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为深圳梧桐山风景区培育的一年生毛棉杜鹃
实生苗，株高 10~15 cm，种植于 15 cm×15 cm 的种植盆中，
栽培基质为泥炭和蛭石混合，混合比例为 3∶1，待植株生长
稳定后进行试验。壳聚糖试剂为国产分析纯，由 Solarbio 公
司生产。
1.2 试验方法
1.2.1 生长指标测定。生长量试验于 2015 年 4 月 30 日在
华南农业大学树木园温室大棚进行。挑选生长状况良好、长
势基本一致的植株，分成 4 组，每组 4 株，3 次重复，共 48
株。该试验壳聚糖溶液分为 3 个浓度梯度，分别为 60、90、
120 mg/L，以清水为对照 ，分别装于喷雾器中 ，于 9：30—
10：00 对毛棉杜鹃幼苗进行叶面喷施，直至叶片湿透滴水为
止，喷施周期为 7 d，其他时间用喷灌系统定时喷施清水。每
隔 1 个月后记录毛棉杜鹃幼苗的株高与地径。
1.2.2 生理指标测定。测定生理指标试验于 2015 年 7 月 11
日在华南农业大学林学院实验室进行。从上盆的植株中选择
生长健壮、长势一致的优良植株，待植株生长状况基本稳定
后，将不同浓度的壳聚糖溶液分别用喷雾器在 9：30—10：00
进行喷施，均匀喷施在叶片的上下表面，每 2 d 喷 1 次，连续
喷 3 次，施药后经稳定生长 3 d 后在大棚中进行昼/夜温度
（36 ℃/28 ℃）的高温处理。试验中，壳聚糖设置的浓度梯度
为 60、75、90、105 mg/L，以清水作对照。在高温胁迫开始前
取第 1次样，此后每 5d取样 1次，每次均在 7：30左右，取下的
叶片立即用于各生理生化指标的测定，每一指标重复 3次。测
定的生理指标包括可溶丙二醛含量（MDA）、可溶性蛋白含量。
（1）MDA 含量：采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法测定 [7]，
计算公式如下：
C（μmol/L）=6.45×（OD532-OD600）-0.56×OD450
MDA 含量（μmol/g）=（C×Vt）/（Vs×W）
式中，OD450、OD532、OD600分别是样品在 450、532、600 nm
波长下的吸光度值；Vt 为样品提取液的总体积（mL）；Vs 为
测定时提取样品液的体积（mL）；W 为样品鲜重（g）。
（2）可溶性蛋白含量 ：采用考马斯亮蓝染料结合法测
定 [8]，计算公式如下：
蛋白质含量（mg/g）=（C×V1）/（V2×Wf×1000）
式中，C 为从标准曲线查得的蛋白质含量（μg）；V1为提
取液总体积（mL）；V2为测定时取用提取液体积（mL）；Wf 为
样品鲜重（g）。
1.3 统计分析
整理试验数据，采用 SPSS21.0统计软件进行方差分析，所
得结果均采用平均数±标准差表示。图表采用 Excel软件绘制。
壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗抗热性的影响
丁雨霜 1 袁 银 2 陈雪梅 1 徐 滔 2 曾振平 2 刘永金 2 冯志坚 1 *
（1华南农业大学林学与风景园林学院，广东广州 510642； 2深圳梧桐山风景区管理处）
摘要 用不同浓度的壳聚糖溶液处理毛棉杜鹃幼苗，通过测定毛棉杜鹃幼苗的生长指标和生理指标，初步探究壳聚糖对毛棉杜鹃抗
热性的影响机制，寻找能提高毛棉杜鹃抗热性的最适处理浓度，为毛棉杜鹃的抗热性研究提供借鉴参考。结果表明：一定浓度的壳聚糖处
理能提高高温胁迫下毛棉杜鹃的可溶性糖含量，减轻细胞膜脂过氧化作用，减缓细胞膜透性的增加，减少丙二醛的积累，促进植株生长，提
高毛棉杜鹃幼苗的抗热性。在本试验范围内，壳聚糖浓度以 90 mg/L 时效果最佳。
关键词 毛棉杜鹃；壳聚糖；高温胁迫；生长量；生理生化
中图分类号 S685.21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）20-0115-03
Effects of Chitosan on the Heat Tolerance of Rhododendron moulmainense Hook. f. Seedings
DING Yu-shuang 1 YUAN Yin 2 CHEN Xue-mei 1 XU Tao 2 ZENG Zhen-ping 2 LIU Yong-jin 2 FENG Zhi-jian 1*
（1 College of Forestry and Landscape Architecture，South China Agricultural University，Guangzhou Guangdong 510642；
2 Administrative Office of Wutong Mountain National Park）
Abstract In order to study influence of chitosan on heat tolerance of the Rhododendron moulmainense seedings，the experimentation applyed
different concentration of chitosan solution on R.moulmainense Hook. f. seedings and measured the growth index and physiological index to explore the
effect of chitosan on the R.moulmainense Hook. f. under heat resistance，so find the most suitable concentration of the solution，it could provide
reference for the heat resistance research of R.moulmainense Hook. f..The results showed that the chitosan at proper concentrations could increase the
contents of soluble sugar，reduce cell peroxidation，membrane permeability and malonyldialdehyde，promote the plant growth and raised the heat
tolerance of R.moulmainense Hook. f..For this experiment，the chitosan′s concentration at 90 mg/L had the best effect.
Key words Rhododendron moulmainense Hook.f.；chitosan；high-temperature stress；growth；physio-biochemical
* 通讯作者
收稿日期 2015-09-14
林业科学现代农业科技 2015 年第 20 期
115
林业科学 现代农业科技 2015 年第 20 期
2 结果与分析
2.1 壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗生长指标的影响
高温对植物的影响能直观地表现在其外观形态上。在
植物生理生态学研究中生长指标是最常用、最基本的生理
指标，它表示植物的生长状态、生长速度或生物量 [9-10]。本次
试验，通过测定不同处理下，毛棉杜鹃幼苗株高和地径的净
生长量，初步探究壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗生长指标的影响。
2.1.1 壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗株高增长量的影响。高温条
件下，喷施不同浓度的壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗株高生长的
影响见图 1。可以看出，在高温条件下，经过壳聚糖溶液处理
的植株在 3 个月内，株高总增长量均高于未处理组。与对照
相比，60、90 mg/L 处理的毛棉杜鹃植株株高总增长率分别
增加 0.17%、12.04%，120 mg/L 处理比对照组降低 2.34%，说
明一定浓度的壳聚糖溶液能促进毛棉杜鹃植株高度的生
长，且以 90 mg/L 最好，浓度过高反而不利于植株生长。
2.1.2 壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗地径增长量的影响。高温条
件下，喷施不同浓度的壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗地径生长的
影响见图 2。可以看出，3 个月内壳聚糖处理的毛棉杜鹃幼
苗地径总净增量普遍高于未处理组，且在 60、90、120 mg/L
处理下，比对照分别增加 0.54%、26.72%、9.09%，以 90 mg/L
时最好。随着壳聚糖溶液浓度的增加，毛棉杜鹃幼苗地径净
生长量先升高后降低，说明过低或过高浓度的壳聚糖溶液
处理效果将减弱。
2.2 壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗生理指标的影响
植物在高温逆境下，植物叶片将发生膜脂过氧化作用，
MDA 为其产物之一，同时将引起植物体内蛋白质凝固变
性，使构成蛋白质的内部分子间多肽链结合减弱，蛋白质分
子的空间构型遭到破坏 [11]。在高温条件下，植物体内酶钝化，
活性下降，导致蛋白质合成速度下降，同时使蛋白质水解酶
的活性提高，从而蛋白质分解速度加快 [12]。MDA 含量作为膜
脂过氧化的指标，它的高低代表了细胞膜质损伤程度的大小
以及植物抗逆性能力的高低。有研究认为，MDA 含量与植
物抗逆性密切相关，抗逆性强的品种 MDA 含量在逆境胁迫
下的增幅均较小，反之则大[13]。
2.2.1 壳聚糖对高温胁迫条件下毛棉杜鹃幼苗 MDA 的影
响。不同浓度的壳聚糖处理下毛棉杜鹃叶片 MDA 含量的变
化见图 3。可以看出，在高温大棚中，对照组与 60、75 mg/L
壳聚糖处理组在不同时间段内，其 MDA 含量呈先降后升再
降的趋势。经 90 mg/L 壳聚糖溶液处理过的毛棉杜鹃幼苗其
MDA 含量呈逐渐下降趋势，而 105 mg/L 壳聚糖溶液处理过
的毛棉杜鹃幼苗其 MDA 含量变化先降后升。第 7~12 天内，
处理组的 MDA 含量逐渐低于对照组 ，到第 17 天 ，除 105
mg/L 处理组外，其他处理组均低于对照组，其中 60、75、90
mg/L 处理组的 MDA 比对照组分别下降了 34.29%、67.52%、
73.71%。说明一定浓度的壳聚糖溶液能提高毛棉杜鹃幼苗
的抗热性，以 90 mg/L 处理组效果最佳，60、75 mg/L 其次，
105 mg/L 最差。
2.2.2 壳聚糖对高温胁迫条件下毛棉杜鹃幼苗可溶性蛋白
的影响。不同浓度的壳聚糖处理下毛棉杜鹃叶片可溶性蛋
白含量的变化见图 4。可以看出，处理 7 d 内，对照组与处理
组可溶性蛋白含量变化呈下降趋势，第 7 天后处理组呈显
著上升趋势，对照组持续下降至第 12 天后升高，且 7~12 d
内，处理组的可溶性蛋白含量逐渐超过对照组，至第 17 天，
经 60、75、90 mg/L 处理组的可溶性蛋白含量比对照组分别
增加了 13.12%、4.42%、36.43%，105 mg/L 处理与对照组含量
相同。经不同浓度壳聚糖处理过的毛棉杜鹃幼苗，第 7 天后
开始提高了耐热能力，除 105 mg/L 处理组处，均在第 17 天
达到最大值。说明在夏季高温大棚中对毛棉杜鹃幼苗喷施
壳聚糖，从第 7 天开始，诱导机体产生新的蛋白，增加可溶
性蛋白含量，增强其抗热能力。
3 结论与讨论
植物的抗热性是植物为了适应外界高温条件而做出的
一种生理反应，当植物受到高温胁迫时，首先会使植物出现
脱水现象，植株的膜系统产生间接的胁变 [14]。因植物的在高
温胁迫下的生长指标变化与生理指标变化存在时间上的差
异性，不同指标对耐热性的反映不同，在评价植物的抗热性
强弱，应综合考虑两方面的因素。
图 1 壳聚糖溶液处理对幼苗株高净生长量的影响
25.00
5.00
10.00
15.00
20.00
0
株
高
净
生
长
量
∥
cm
0 60 90
第 3 个月
120
第 2 个月
第 1 个月
壳聚糖浓度∥mg/L
图 2 壳聚糖处理对幼苗地径净生长量的影响
3.50
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0
地
径
净
生
长
量
∥
m
m
0 60 90 120
壳聚糖浓度∥mg/L
第 3 个月
第 2 个月
第 1 个月
图 3 壳聚糖处理下毛棉杜鹃叶片 MDA含量的变化
8
1
2
3
4
5
6
7
0丙
二
醛
（ M
DA
）含
量
∥
μm
ol
/L
FW
2 7 12 17
作用时间∥d
0 mg/L
90 mg/L
75 mg/L
60 mg/L
105 mg/L
116
图 4 壳聚糖处理下毛棉杜鹃叶片可溶性蛋白含量的变化
45
5
10
15
20
25
30
35
40
0
可
溶
性
蛋
白
含
量
∥
m
g/
g
2 7 12 17
作用时间∥d
0 mg/L
90 mg/L
75 mg/L
60 mg/L
105 mg/L
本试验研究结果显示，喷施壳聚糖溶液的毛棉杜鹃幼
苗株高和地径净增长量均高于未处理组，且以 90 mg/L 处理
的株高和地径总净增量最大，表现最好。这与杨 峰等的研
究结果一致 [15-16]。在逆境条件下，植物体内可产生超氧自由
基、过氧化氢等活性氧，使植物细胞内超氧自由基产生和消
除之间的平衡遭到破坏，导致细胞膜发生膜脂过氧化作用，
细胞膜透性增加，MDA 含量升高，植株体内蛋白合成受阻，
分解加快，可溶性蛋白含量降低。试验表明，通过壳聚糖处
理的植株，除 105 mg/L 处理外，MDA 含量均低于对照组，而
可溶性蛋白含量均高于对照，且均以 90 mg/L 时最好。说明
在高温逆境下，施用壳聚糖植株的高温耐受性增强，细胞膜
脂过氧化程度低，可溶性蛋白含量增加，维持了细胞的正常
代谢活动，促进植株生长，抗热性增加。但壳聚糖的作用效
果以 90 mg/L 左右最好，浓度过低或过高作用效果将减弱，
所以在毛棉杜鹃幼苗栽培管理方面，在保证其他栽培条件
的基础上，可选择 90 mg/L 的壳聚糖溶液处理毛棉杜鹃幼苗
来提高其抗热性，减轻高温逆境伤害。
本试验主要对不同浓度的壳聚糖溶液处理对毛棉杜鹃
幼苗抗热影响的初步探究，对于不同栽培基质以及更高温
处理等对植物抗热性的影响是进一步需要探讨的问题。此
外，试验中各项生理指标是否随着壳聚糖溶液作用时间的
延长而出现变化，也需要进一步验证。
4 参考文献
[1] 康美丽.环剥对毛棉杜鹃花芽分化过程中叶片养分及激素变化的影
响[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2009.
[2] 孙敏.毛棉杜鹃花芽分化过程及某些生理特性的研究[D].呼和浩特：
内蒙古农业大学，2009.
[3] 魏依娜，庄雪影 .毛棉杜鹃幼苗的光适应性研究 [J].广东农业科学，
2014（1）：20-23.
[4] 宋慧娟.毛棉杜鹃幼苗生长基质筛选与野生植株菌根真菌分离技术
研究[D].广州：华南农业大学，2012.
[5] 李文华，贾彩娟.毛棉杜鹃繁殖研究[J].吉林农业，2012（2）：164-165.
[6] 康美丽，李永红，谢利娟，等.毛棉杜鹃的生物学特性与栽培管理 [J].
安徽农业科学，2009，37（16）：7389-7391.
[7] 李合生 .植物生理生化实验原理和技术 [M].北京：高等教育出版社，
2000.
[8] 李玲.植物生理学模块实验指导[M].北京：科学出版社，2009.
[9] 倪红伟，臧淑英，高亦珂.三江平原沼泽化草甸小叶章种群地上生物
量及其生长速率季节动态的研究 [J].植物研究 ，1996，16（4）：489-
495.
[10] 胡自治，孙吉雄，张映生，等.高山线叶嵩草草地的第一性生产和光
能转化率[J].生态学报，1988，8（2）：183-190.
[11] 王三根.植物生理生化[M].北京：中国林业出版社，2013.
[12] 梁树乐.我国西南地区部分野生报春花的引种与杂交育种研究[D].
北京：北京林业大学，2006：60-61.
[13] 孙昌祖.渗透胁迫对青杨叶片氧自由基伤害及膜脂过氧化的影响[J].
林业科学，1993，29（2）：104-109.
[14] 刘东焕，赵世伟 .温室条件下不同品种山茶的光合特性 [J].园艺学
报，2003，30（1）：65-68.
[15] 杨峰.外源壳聚糖、水杨酸和多胺对苹果幼苗的生长及抗旱性效应
[D].杨凌：西北农林科技大学，2007.
[16] 马承.壳聚糖和水杨酸诱导番茄幼苗耐热机理的研究[D].重庆：西南
大学，2008.
∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥∥
紫穗槐种子萌发 ，然而高浓度中性盐 （NaCl）使紫穗槐种
子萌发和生长都变得缓慢，降低了种子的发芽率 ；质量检
测发现 ，过高的盐 （NaCl）浓度导致种子子叶 （含幼芽 ）受
到伤害。
紫穗槐在碱性盐（NaHCO3，Na2CO3）条件下，培养基 pH
值迅速升高。在 1~15 mmol/L NaHCO3和 Na2CO3胁迫下发芽
率明显低于对照，总的趋势为随着盐碱（NaHCO3，Na2CO3）胁
迫浓度增加，发芽率呈显著下降趋势，在 15 mmol/L Na2CO3
处理下种子死亡 ，说明受其胁迫伤害程度之深 。碱性盐
（NaHCO3，Na2CO3）处理与中性盐 NaCl 产生了明显的抑制作
用，原因主要是培养基 pH 值的变化，在 50~350 mmol/L NaCl
条件下，pH值在 5.64~5.89之间变化，而 5 mmol/L NaHCO3的
pH 值为 8.64，5 mmol/L Na2CO3 的 pH 值为 10.38，10 mmol/L
NaHCO3 的 pH 值为 8.75，10 mmol/L Na2CO3 的 pH 值 10.59，
随浓度的增加，pH 值仍继续升高，相比之下，在 Na2CO3胁迫
下，低 Na+浓度处理时 pH 值高，对紫穗槐种子相对发芽率和
胚根生长的抑制作用均大于 NaCl 胁迫，同时随胁迫程度的
增大，抑制作用越明显。紫穗槐种子在适应碱性盐（NaHCO3，
Na2CO3）胁迫过程中耗能过多，活性氧清除系统失衡，膜系
统受到严重损害，说明碱性盐（NaHCO3，Na2CO3）胁迫对紫穗
槐种子萌发的伤害作用远大于 NaCl[5]。
4 参考文献
[1] 潘伯荣.浅谈优良固沙灌木的遗传育种[J].北方园艺，2001，9（3）：38-
39.
[2] 马进，王小德，郑钢.组织培养下盐胁迫紫花苜蓿种子的萌发特性研
究[J].种子，2008，27（7）：29-31.
[3] 陈培玉，孔德政.盐碱胁迫对紫穗槐种子萌发的影响 [J].河南农业科
学，2013（5）：150-152.
[4] 张秀玲，李瑞利，石福臣.盐胁迫对风布麻种子的影响[J].南开大学学
报，2007，40（4）：13-18.
[5] 阎顺国，沈禹颖.生态因子对碱茅种子萌发期耐盐性影响的数量分析
[J].植物生态学报，1996，20（5）：414-422.
3.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
1.0 5.0 10.0 12.5 15.03.0 7.5
盐碱（NaHCO3、Na2CO3）浓度∥mmol/L
胚
根
生
长
量
∥
cm
Na2CO3
NaHCO3
图 5 不同浓度 NaHCO3、Na2CO3处理质量检测和
胚根长度测量分析
（上接第 114页）
丁雨霜等：壳聚糖对毛棉杜鹃幼苗抗热性的影响
117