全 文 :宋迎方 ,龚 萍 ,王 健. 阔叶熏衣草的抗热性研究 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):210 - 212 .
阔叶熏衣草的抗热性研究
宋迎方 , 龚 萍 , 王 健
(海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室 /海南大学园艺园林学院 ,海南儋州 571737)
摘要:通过测定不同温度处理下的阔叶熏衣草各项生理指标 ,研究阔叶熏衣草的抗热性 , 从而为阔叶熏衣草在海
南岛的引种提供理论依据和数据支持。测定指标包括:叶片的形态变化和叶片的相对含水量 、脯氨酸含量 、膜的相对
透性(电导率)、丙二醛含量。试验结果表明:阔叶熏衣草在 26 ~32 ℃温度下能正常生长 ,且能耐 4 ~6 d 的 38 ℃持续
高温 ,可引种到海南大部分地区 。
关键词:阔叶熏衣草;耐热性;高温;生理指标
中图分类号:S682. 1 +90. 33 文献标志码:A 文章编号:1002 -1302(2011)05 - 0210 -02
收稿日期:2010 -11 - 26
基金项目:国家星火科技计划(编号:2008GA800009 )。
作者简介:宋迎方(1988— ),男 ,湖北荆州人 , 主要研究方向为花卉
及景观设计。
通信作者:王 健 ,副教授 , 主要研究方向为园林植物栽培与育种。
E - mail:wjhnau@yahoo. com. cn。
熏衣草 (Lavandula spp. )泛指唇形科熏衣草属的一类植
物 ,这类植物有强烈芳香气味 ,是常用的精油用和药用植物 ,
常做芳香剂 、驱虫剂及配制香精的原料 [1 ] 。其精油中的化学
成分具有松弛消化道痉挛 、清凉爽快 、帮助消化 、预防恶心晕
眩 、缓和焦虑及神经性偏头痛 、预防感冒等众多益处 [2 ] 。常
见的熏衣草种类有狭叶熏衣草 (Lavandula angustifolia )、阔叶
熏衣草 (Lavandula spica )、羽叶熏衣草 (Lavandula pinnata )等 。
熏衣草植物多原产地中海沿岸 [3 ] ,我国熏衣草的主要栽培地
区有新疆 、陕西等地 [4 ] 。在众多的熏衣草类植物中 ,阔叶熏
衣草具有较好的耐热 、耐湿性 , 适合在我国南方地区引种
栽培 。
海南冬季气候温暖 ,适合阔叶熏衣草的冬季反季节栽培 ,
但夏季气温较高 ,不利于阔叶熏衣草的生长 。但目前有关阔
叶熏衣草的抗热性生理方面的研究较少 ,且关于熏衣草属抗
热性综合评价的研究亦少见报道 。为实现阔叶熏衣草在海南
的引种和周年生产 ,为阔叶熏衣草顺利度夏提供科学依据 ,本
试验对高温胁迫下阔叶熏衣草幼苗叶片的形态变化与叶片相
对含水量 、膜相对透性 (电导率 )、丙二醛 (MDA )含量 、脯氨酸
含量的变化规律进行了研究。
1 材料与方法
1. 1 材料及处理
阔叶熏衣草盆栽植株由海口凤生香草园提供 ,植物生长
良好 、花盆直径 20 cm。选取长势良好生长形态一致的植株 ,
分成 5组 。试验设定常温 (对照 )、26 、32 、38 、44 ℃5 种温度
处理 ,取长势良好的叶片分别测定各项生理指标 ,重复3次 。
1. 2 测定方法
1. 2. 1 叶片形态的变化 采用目测观察记录法 。
1. 2. 2 相对含水量 按鲜重法测定 [5 ] 。
1. 2. 3 膜相对透性的测定 见参考文献 [6 ] ,略加改动 。试
验中 ,将叶片先用自来水清洗 ,后用去离子水润洗 2 次 ,再用
洁净的滤纸吸干叶片表面的水分 ,每次温度处理前准确称取
叶片 0. 2 g (3次重复 ),放入含有 20 mL蒸馏水的试管中真空
抽气到叶片沉底 , 静置 2 h 后用电导仪测定 ,然后沸水浴
15 min ,以杀死植物组织 ,取出试管 ,冷却后静置 2 h 摇匀 ,测
定其最终电导值 。
1. 2. 4 脯氨酸含量的测定 用 3%磺基水杨酸提取脯氨酸 ,
用茚三酮反应 ,721型分光光度计比色测定 。
1. 2. 5 MDA含量测定 TBA法 [7 ] 。
1. 3 综合评价方法
植株能在所提供的温度下生长良好 ,并在各项生理指标
上表现正常 ,才能说明植株能适应该温度下的推广种植 。
2 结果与分析
2. 1 不同温度下阔叶熏衣草植株叶片形态变化
在逆境环境下 ,植物表现形态特征与对照相比发生的变
化直接反应植物受到的伤害情况 ,因此 ,形态变化是评价植物
对逆境抗热强弱的最可靠和最直接的指标 。由表 1 可以看
出 ,常温 、26 、32 ℃下植株一切表现正常 ,叶片颜色浓绿 ,叶片
舒展 。38 ℃高温处理后6 d ,植株顶端出现少量叶片下垂 ,8 d
后 20%植株的叶片出现萎蔫。而 44 ℃高温处理下 ,植株叶
片几乎全部下垂 ,4 d后 ,叶片几乎全部萎蔫 ,下部叶片枯萎 。
说明植株不适于持续38 ℃以上高温条件下生长 。
2. 2 高温胁迫对阔叶熏衣草幼苗相对含水量的影响
由表 2可知 ,常温 、26 、32 ℃处理叶片的相对含水量差异
不显著 ,一直处于稳定状态 。38 ℃下 ,随着处理时间的增加 ,
叶片相对含水量逐渐减少 ,在处理后 8 d ,叶片相对含水量较
对照组下降了15. 72%。在44 ℃高温处理下植株的叶片 4 d
相对含水量下降了 18. 18%,在处理后 6 d ,叶片全部萎蔫 。
这表明 ,随着温度的提高 ,阔叶熏衣草的叶片含水量越低 ,叶
片受害程度越明显 ,植物在 44 ℃高温下保水能力不强 。
从不同温度处理下叶片相对含水量下降的幅度来看 ,26 、
32 ℃及常温下 ,叶片相对含水量趋于稳定 ,说明其失水较少 ,
38 、44 ℃处理下叶片相对含水量下降幅度大 ,其叶片受害程
度较大 ,说明阔叶熏衣草不耐高温 ,品种的抗热能力较弱 。
—210— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期
DOI 牶牨牥牣牨牭牳牳牴牤j 牣i ssn牣牨牥牥牪牠牨牫牥牪牣牪牥牨牨牣牥牭牣牨牨牥
表 1 阔叶熏衣草在不同温度处理下的形态变化
处理
温度
(℃)
处理后不同时间形态变化
2 d 4 d 6 d 8 d
26 与对照基本无差异 与对照基本无差异 与对照基本无差异 与对照基本无差异
32 与对照基本无差异 与对照基本无差异 与对照基本无差异 与对照基本无差异
38 与对照基本无差异 与对照基本无差异 顶端有少量叶片下垂 20﹪的叶片出现萎蔫
44 叶片几乎全部下垂 叶片几乎全部萎蔫,下部叶片枯萎 整株枯萎 整株枯萎
表 2 不同温度对阔叶熏衣草幼苗叶片相对含水量的影响
处理
温度
(℃)
处理后不同时间叶片相对含水量(%)
0 d 2 d 4 d 6 d 8 d
26 80 . 68 82. 70 83. 49 84. 08 87 . 68
32 81 . 53 83. 90 83. 91 82. 86 80 . 43
38 80 . 00 82. 78 76. 32 74. 58 70 . 31
44 80 . 74 76. 29 65. 67
常温 81 . 06 82. 78 80. 26 82. 18 83 . 42
2. 3 高温胁迫对阔叶熏衣草幼苗的叶片膜相对透性的影响
细胞膜透性 (CMT )的稳定性是测定亲本叶片的渗透情
况在一定温度范围内的特性 ,是一种灵敏 、快捷的估测植物耐
热性方法 [8 -9 ] 。细胞膜透性的稳定性可间接地反应植株的耐
热性 。由表 3可以看出 ,在 26 、32 ℃及常温下 ,叶片的电导率
随着处理时间的增加而增加 ,但增幅不明显 。在 38 ℃处理
下 ,叶片的电导率增幅明显 ,8 d的电导率较对照组上升了
46. 67%。而在44 ℃高温处理下 ,叶片在6 d后全部萎蔫 ,4 d
时叶片的电导率是2 d时的 3倍多。表明高温下阔叶熏衣草
叶片细胞膜的伤害程度不断增加 ,叶片在44 ℃高温下的抗性
较弱 。
表 3 不同温度对度对阔叶熏衣草幼苗的叶片膜相对透性的影响
处理
温度
(℃)
处理后不同时间叶片膜相对透性(%)
0 d 2 d 4 d 6 d 8 d
26 9 10 9 11 13
32 8 9 9 13 14
38 8 9 12 15 22
44 9 14 43
常温 9 10 11 10 15
2. 4 不同温度处理下阔叶熏衣草叶片脯氨酸含量的变化
植物体内游离脯氨酸含量的变化一直是备受关注的抗逆
指标 ,它具有调节细胞渗透性及保护细胞膜结构稳定的作
用 [10 ] 。由表4 可以看出 ,阔叶熏衣草幼苗叶片脯氨酸含量随
处理温度的升高而增加 ,在 26 、32 ℃、常温下处理 ,植株幼苗
叶片脯氨酸含量变化较小 ,在 38 ℃和 44 ℃高温处理下 ,脯氨
酸含量明显上升 ,且增幅较大 。说明持续38 ℃以上高温阔叶
熏衣草对叶片脯氨酸含量影响较大 。
2. 5 高温胁迫对阔叶熏衣草幼苗MDA 含量的影响
由表 5可以看出 ,5 种温度处理中 ,以 44 ℃处理下叶片
MDA含量最高 ,细胞内 MDA 含量表明植物细胞受环境胁迫
所引起的衰老程度 [11 ] 。MDA含量的上升是由于膜质过氧化
作用增加引起的 ,它直接导致细胞膜热稳定性的破坏 。在
表 4 不同温度处理对阔叶熏衣草叶片脯氨酸含量的影响
处理
温度
(℃)
处理后不同时间叶片脯氨酸含量(μg/ g FW)
0 d 2 d 4 d 6 d 8 d
26 325 . 000 208. 333 187. 500 395. 833 262 . 500
32 366 . 667 258. 333 179. 167 391. 667 545 . 833
38 297 . 167 245. 833 245. 833 1 787. 500 2 595. 833
44 395 . 833 616. 667 1 454. 167
常温 312 . 500 287. 500 250. 000 397. 167 304 . 167
表 5 不同温度对阔叶熏衣草幼苗 MDA含量的影响
处理
温度
(℃)
处理后不同时间叶片 MDA含量(μg /g FW)
0 d 2 d 4 d 6 d 8 d
26 53 . 264 66. 070 75. 182 47. 303 57 . 400
32 50 . 239 59. 455 53. 760 45. 165 67 . 433
38 34 . 906 62. 406 66. 081 62. 629 82 . 714
44 55 . 754 76. 448 90. 846
常温 37 . 869 45. 856 63. 282 46. 048 44 . 845
26 ℃、32 ℃及常温处理下 ,MDA 含量虽然略有波动 ,但变化
不大且MDA含量比较稳定 。在 38 ℃和 44 ℃处理下 ,阔叶熏
衣草叶片中 MDA 含量均值线上升且增幅大 。说明在高温
下 ,阔叶熏衣草叶片内已破坏 ,44 ℃时 ,叶片在处理后期出现
萎蔫 ,说明44 ℃已使阔叶熏衣草叶片受害严重 。
3 结论与讨论
本试验采用植株形态变化与叶片相对含水量 、脯氨酸含
量 、电导率 、丙二醛含量等 5个生理指标对阔叶熏衣草抗热性
进行测定 ,初步鉴定了阔叶熏衣草的抗热性强弱 。阔叶熏衣
草在 26 ~32 ℃温度下能正常生长 ,且能耐 4 ~6 d的38 ℃持
续高温 ,因此 ,可引种至海南大部分地区 。
试验数据对比表明 ,在高温条件下 ,阔叶熏衣草叶片的相
对含水量减少 ,植物出现不正常反应 ,叶片中丙二醛含量和可
溶性糖含量增高 ,脯氨酸含量增高 ,反映阔叶熏衣草在 26 ~
32 ℃温度下能正常生长 ,在持续 38 ℃以上高温下植株的正
常生长受到很大影响 ,生长不利 。海南岛全年 1—2月最冷 ,
平均温度 16 ~24 ℃,平均极端低温大部分在5 ℃以上 。3月
中旬至 11 月上旬 , 7 —8 月为平均温度最高月份 ,为 25 ~
29 ℃,超过 38 ℃的极端高温并不多见 。从本试验结果看 ,阔
叶熏衣草可引种到海南岛大部分地区 ,并能充分利用海南的
气候条件实现周年生产 ,从而大幅度提高产量 。
海南岛内地形复杂多样 ,呈中高周低的环层状梯级结构 ,
(下转第212页 )
—211—宋迎方等:阔叶熏衣草的抗热性研究
卢 芳 ,朱鸿菊 ,秦 登. 徐州地区 8种常绿阔叶乔木抗寒性研究 [J ] . 江苏农业科学, 2011 ,39 (5):212 -216.
徐州地区 8种常绿阔叶乔木抗寒性研究
卢 芳 , 朱鸿菊 , 秦 登
(徐州师范大学生命科学学院 ,江苏徐州 221116)
摘要:以女贞 、棕榈 、石楠 、桂花 、广玉兰 、枇杷 、香樟 、杨梅等 8 种常绿阔叶乔木树种为试材 ,通过对这些树种的叶
片形态结构的观测 ,低温梯度(-3 ℃ ~ -21 ℃)处理叶片并测定其电导率 、可溶性糖 、MDA、SOD 活性等 , 探讨它们在
徐州地区的越冬能力。结果表明:不同树种的抗寒性指标对低温变化的响应存在差异;8 个树种叶片的半致死温度:
枇杷 -16. 59 ℃、广玉兰 - 13. 30 ℃、桂花 - 12. 77 ℃、棕榈 - 12. 59 ℃、石楠 - 12. 06 ℃、香樟 - 11. 16 ℃、女贞
-10. 54 ℃、杨梅 - 6. 14 ℃。综合评价抗寒能力大小为枇杷 >广玉兰 >石楠 >桂花 >香樟 >棕榈 >女贞 >杨梅。
关键词:徐州;常绿阔叶乔木;低温胁迫;抗寒性;半致死温度
中图分类号:S722. 3 +6 文献标志码:A 文章编号:1002 -1302(2011)05 -0212 - 05
(上接第 211页 )
山地 、丘陵、台地 、平原层层衔接 ,逐渐降低 。平原占总面积的
10. 4%,不连续地镶嵌于台地边缘 。复杂的地形产生了比较
复杂的气候类型 ,而这些复杂的气候类型可为阔叶熏衣草的
引种而利用 ,如可在五指山等山区建立阔叶熏衣草度夏基地 ,
从而增加阔叶熏衣草引种海南的可行性 ,但具体的引种措施
和栽培方法 ,还需要进一步的深入研究 。
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江苏徐州地区从气候上来讲归属于暖温带南缘气候条
件 ,与亚热带相比 ,不仅气温明显降低 ,年降水量明显减少 ,而
且该地区处于淮河以北 ,典型的地带性植被类型是落叶阔叶
混交林 [1 ] ,园林中的常绿阔叶树种基本上为外来树种 。近几
年来随着城市化进程的加快 ,人们对环境质量的要求也越来
越高 。在较高纬度的城市园林中 ,引种和应用四季常青的常
绿阔叶树种 ,美化城市园林景观 ,已经引起广泛重视 。但大量
研究与实践表明 ,冬季低温对树木造成的伤害是常绿阔叶树
种引种的主要限制因素 [2 - 5 ] 。温度是影响树种分布及树木生
长发育的重要环境因子之一 ,对植物生理生化代谢过程和形
态特征起决定性作用 [6 -10 ] 。本研究选用在徐州市园林中占
有重要地位的观赏价值较高的 8 种常绿阔叶乔木 ,进行抗寒
性生理生化指标的测定 ,对这些树种的抗寒性进行综合评价 ,
收稿日期:2011 -08 - 10
基金项目:徐州师范大学重点基金(编号:10XLA07 )。
作者简介:卢 芳(1965— ),女 ,江苏如东人 ,副教授 ,研究方向为园
林植物。 E - mail:lufang65@yahoo. com. cn。
以期为今后该地区常绿阔叶树种的引种 、应用和栽培提供理
论依据 。
1 材料与方法
1. 1 材料
本研究选择了徐州园林中应用的 8种常绿阔叶乔木 [女
贞 (Ligustrum lucidum )、广玉兰 (Magnolia grandiflora )、棕榈
(Trachycarpus fortunei )、石楠 (Photinia serrulata )、桂花 (Os-
manthus fragrans)、枇杷 (Eriobotrya japonica)、香樟 (Cinnamo-
mum camphora )、杨梅 (Myrica rubra )]的成年树木 (树龄约 20
年 )一年生枝上的叶片进行抗寒性研究 。8 个树种所生长环
境均为空旷地 、全光照 。
1. 2 方法
1. 2. 1 叶片的采集 2009 年 11 月 23日 ,在徐州师范大学
泉山校区内选择自然条件下生长良好 、无病虫害的成年 (约
20年 )植株 ,在晴天的 08:00左右 ,各个树种选择生长健壮的
5 株 ,每株从4个方向采一年生枝条上处于枝梢顶端下的第 2
和第 3张叶片 ,把所有的叶片分种密封带回实验室 ,先用自来
—212— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期