全 文 ：第 15卷第 2期
2008年 2月 　　　　　　　　　　　　　　
现代农业科学
ModernAgriculturalSciences　　　　　　　　　　　　　　　
Vol.15 No.2
Feb.2008
文章编号:1005-4650(2008)02-0027-03
低温胁迫下磷酸二氢钾对蔓花生的生理影响研究
周立 ,郑荷 ,张利 ,李政 ,李凌
(西南大学园艺园林学院 ,重庆 400716)
摘　要:施用 KH2PO4后 ,蔓花生(Arachisduranensis)植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性高于
对照 ,质膜相对透性(RPP)低于对照。 说明 KH
2
PO
4
可以提高蔓花生植株保护酶系活性 , 降低 RPP, 在
一定程度上提高了蔓花生植株的抗寒能力。
关键词:蔓花生;磷酸二氢钾;SOD活性;POD活性;质膜相对透性;低温胁迫。
中图分类号:S541+.901　　　文献标识码:A
收稿日期:2007-11-08
作者简介:周立 , (1982-),男 ,湖北省荆州市人。西南大学园艺园林学院硕士研究生。研究方向:花卉生理。
通讯作者:李凌 ,教授 ,硕士生导师。
StudyonFertilizingK2HPO4 ofArachisduranensisunderLow
TemperatureStress
ZHOULi, ZHENGHe, ZHANGLi, LIZheng, LILing
(SchoolofHorticultureandLandscapeArchitecture, SouthwestUniversity, Chongqing400716, China)
Abstract:TheactivitiesofSOD, PODandRPPofArachisduranensiswerehigherthanthosewhichwerenotfertilizedwith
KH2PO4.Theresultsshowedus:TheactivityofenzymewhichisusedforprotectingtheArachisduranensiscanbeenhancedthrough
plantingKH2PO4 underlowtemperaturestress.Itcanbeconcludethat:ForArachisduranensi, plantingKH2PO4 canimprovetheabil-
ityofcoldresistanceatsomeextend.
Keywords:Arachisduranensi;KH2PO4;activityofSOD;activityofPOD;relativeplasmapermeabilitgRPP;
lowtemperatureStress
　　蔓花生(Arachisduranensis)又名遍地黄金 ,为豆科蝶形
花亚科落花生属多年生宿根草本植物。原产于亚洲热带及
南美洲。蔓花生建植速度快 , 四季常绿 , 花期持久 ,含丰富的
营养物质 , 是一种新型的观赏性草坪草和优良的饲草资源 ,
具较高的生态效益 、社会效益和景观效益 [ 1, 2] 。蔓花生原产
于热带亚热带地区 , 抗寒性较差 , 因此提高其抗寒性显得尤
为重要 [ 3] 。前人研究表明 , 磷肥和钾肥能在一定程度上提高
植物的抗性 [ 4] 。本实验结合前人研究 [ 5] , 分析了施用
KH2PO4对蔓花生抗寒性的影响。
1　材料与方法
1.1　材料
供试材料取自西双版纳热带经济作物研究所种质资源
圃 , 后在西南大学园艺园林学院苗圃栽培。
1.2　试验方法
1.2.1　处理
根据蔓花生的生长习性 ,设置 25℃、15 ℃、10 ℃、5 ℃、
0 ℃ 5个温度处理 ,每个处理 3次重复 , 观察蔓花生在低温
胁迫下生理指标的变化趋势。
以 4g/m2施用 KH2PO4 ,每 2周处理 1次。在第一次处
理一个月后 ,选取大小 、长势一致的植株 ,放置于不同温度梯
度下进行研究。测定处理植株和未处理植株在低温环境下
的超氧化物歧化酶(superoxidedismutase, SOD)、过氧化物酶
(perocidase, P0D)和质膜相对透性(relativeplasmapermeabili-
ty, RPP)的变化情况。以未做处理的植株作为对照 ,进行显
著性分析。
1.2.2　测定方法
SOD活性的测定采用 NBT光还原法 [ 6] , 以鲜组织中能
含的 SOD活性单位表示(u/g);POD活性的测定采用愈创木
酚法 [ 6] ,以鲜组织中能含的 POD洛性单随时间的变化率表
示(u/cg· min));相对质膜透性的测定采用电导仪法 , 用
MCP227型电导仪测定叶片组织被杀死前后的电导率 , 用相
对电导率表示相对质膜透性 , 相对电导率 =(各处理的电导
率 /煮沸后的电导率)[ 7] 。
2　结果与分析
2.1　叶片超氧化物歧化酶(SOD)相对活性变化
研究发现:处理后植株的叶片在各温度条件下的超氧化
物歧化酶 SOD相对活性均高于对照(表 1)。
表 1　低温胁迫下蔓花生叶片 SOD活性的比较 1)
处理 25℃ 15℃ 10℃ 5℃ 0℃
A
162.65
176.57
230.01
295.53
316.15
317.72
325.67
327.91
339.82
353.87
476.65
776.98
405.13
412.10
453.48
平均值 189.74 309.80 331.13 494.91 423.57
B
154.66
192.33
195.60
280.04
285.03
285.34
283.09
303.20
317.95
385.63
477.32
497.97
338.43
438.72
464.17
平均值 180.86 283.47 301.40 453.64 413.77
F 0.13 12.82＊ 17.27＊ 0.40 0.06
变化率 /% 4.91 9.29 9.86 9.10 2.37
1)A:施用 KH2PO4的 SOD活性 /(u/g);B:未施用 KH2PO4 的 SOD
活性 /(u/g);表中 F值为反应差异显著性;＊表示差异性显著;变化
率为两种处理植株之间的比较
由表 1可以看出:随着温度的降低 , 处理植株和对照的
叶片 SOD活性都呈现先升高后降低的趋势 。处理植株的
SOD活性在 15℃、 10℃分别比对照分别高出 9.29%、
9.86%,均显著高于对照(P<0.05);25℃、 5℃、 0℃下分别
比对照高出 4.91%、9.10%、2.37%, 活性差异不显著。
2.2　叶片过氧化物酶(POD)的相对活性变化
经过处理的的蔓花生植株叶片在各温度条件下 POD相
对活性均高于对照(表 2)。
表 2　低温胁迫下蔓花生叶片 POD活性的比较 1)
处理 25℃ 15℃ 10℃ 5 ℃ 0 ℃
A
2162.37
2234.91
2391.01
2583.27
2677.55
2556.17
2633.25
2964.93
3089.65
3755.69
4137.99
4165.10
3188.18
3219.95
3387.76
平均值 2262.76 2605.66 2895.94 4019.59 3248.63
B
1924.11
2258.28
2370.56
2469.26
2358.33
2282.42
2537.81
2643.57
2910.31
3513.56
3719.38
4024.68
2885.43
3094.75
3015.65
平均值 2187.65 2436.67 2697.23 3752.54 2998.61
F 0.27 9.84＊ 1.28 3.70 10.79＊
变化率 /% 3.43 6.93 7.37 7.12 8.34
1)A:施用 KH2PO4 的 POD活性 /(u/g· min)B:未施用 KH2PO4 的
POD活性 /(u/g· min);表中 F值为反应差异显著性;＊表示差异性
显著;变化率为两种处理植株之间的比较
由表 2可以看出:随着温度的降低 , 两种处理的植株叶
片的 POD活性呈现先升高后降低的趋势。在 15℃、0℃下 ,
处理的 POD活性分别比对照升高了 6.93%、、8.34%, 差异
显著(P<0.05=;25℃、10℃、 5℃下 , 分别比对照升高了 3.
43%、7.37%、7.12%,差异不显著。
2.3　质膜相对透性(RPP)的变化
研究发现:处理后的蔓花生植株叶片的 RPP在各温度
条件下都要低于对照(表 3)。
表 3　低温胁迫下蔓花生叶片 RPP的比较 1)
处　理 25℃ 15℃ 10℃ 5℃ 0℃
A
24.35
22.37
23.28
25.16
27.65
24.80
28.78
27.16
26.63
28.76
31.52
30.77
41.87
46.91
38.61
平均值 23.33 25.87 27.52 30.35 42.46
B
23.37
26.94
25.96
25.57
26.49
30.05
31.38
31.52
33.04
34.66
35.14
36.94
38.25
42.99
48.76
平均值 25.42 27.37 31.98 35.58 43.01
F 2.99 0.84 28.34＊＊23.57＊＊ 0.05
变化率 /% -8.32 -5.48 -13.95 -14.70 -1.28
1)A:施用 KH2PO4 后的 RPP/%;B:未施用 KH2PO4 的 RPP/%;表
中 F值为反应差异显著性;＊＊表示差异性极显著;变化率为两种
处理植株之间的比较
由表 3可以看出:在 10℃、 5℃处理后的 RPP值比对照
降低了 13.95%、 14.70%、差异极显著 (P<0.01);25℃、
15℃、0℃下 , RPP值比对照降低了 8.32%、5.48%、1.28%,
差异不显著。
3　讨论
当植物受到低温胁迫时 , 体内会发生一系列的生理生化
反应 ,以适应低温的环境 , 植物体内产生大量活性氧自由基
(ActiveOxygenSpecies, AOS), 从而引发或加剧膜脂过氧化
产生丙二醛(MDA), 造成细胞膜系统的破坏 , 使膜透性
(RPP)增高 , 对植物产生严重的危害甚至造成植物死亡。而
植物内源保护酶系(超氧化物歧化酶 SOD和过氧化物酶
POD等)在清除氧自由基上担负着重要功能。 SOD是植物
内源保护酶系中最重要的一种酶 ,发挥着特别重要的作用 ,
处于保护系统的核心位置 , 其主要功能是清除 O-, 从而保
护膜系统免遭伤害 ,其活性能反映植物的抗寒性强弱 [ 8-10];
过氧化物酶跟植物的抗性也是正相关的 , 是植物的重要保护
酶之一。其主要作用就是清除植物体内产生的 H2O2 [ 8-10];
细胞膜是具有选择性的半透膜 , 常温下只允许某些大分子物
质通过 ,当低温胁迫时 ,自由基平衡体系的失调与膜质过氧
化的加剧 ,其膜结构和功能随着温度的降低受到的损伤度也
增加 ,从而表现出膜透性的增大。膜透性越低 ,变化越小 ,植
株的抗寒性就越强 [ 8-10] 。 研究表明:处理植株的保护酶系
(SOD、POD)活性都高于对照(在一定的低温环境下达到了
显著水平);处理植株的 RPP值较对照 RPP值低(在一定的
低温环境下达到了极显著水平), 且较对照的变化范围更
小。可以看出 , KH2PO4处理在一定程度上提高了蔓花生植
株抗寒能力。 (下转第 31页)
28 　　　　　　　　　　　　现　代　农　业　科 　学　　　 　　　　　　　　　　　　　2008年　
稗草 、双穗雀稗 、萤蔺等为主 , 其数量分别为每平方米 41.0
株 、5.9株和 17.2株 , 总草控制效果为 93.91%。试验结果
表明 , 稻田养蟹能有效地控制稻田内各种杂草的发生和为
害。
2.3.4稻田养蟹控虫效果
在 7月 18日调查 , 稻田养蟹区内二代稻纵卷叶螟所造
成的卷叶率为 38.70 %, 比对照区减少 36.51个百分点 , 控
制效果为 48.54%;在穗期螟虫(大螟)为害所形成的白穗数
为 3.70株 /100m 2 ,控制效果为 79.56%,四代稻飞虱发生量
为 96.25头 /10穴 , 控制效果为 84.65%。
2.4　生物药剂防治效果
2.4.1　防治稻纵卷叶螟和白背飞虱
药后 14d对 2代纵卷叶螟防效为:每 667 m2用 0.3%
印楝素 150 mL和 200 mL、 0.36%苦参碱水剂(百草 1号)
125mL+16 000国际单位 BT200g、BT300g、400g, 卷叶防效分
别为 72.25%、85.55%、57.81%、 15.61%和 21.20%;杀虫防
效分别为 79.17%、 87.50%、 79.12%、20.83%和 58.33%。
以印楝素 200mL防效最高 ,印楝素 150 mL和 0.36%苦参碱
水剂(百草 1号)125mL+BT200g混用药效相当 , BT粉剂药
效慢且偏低。对 2代白背飞虱防效 , 以每 667m2用 0.36%
苦参碱 (百草 1号)125mL+BT200g防效较理想 , 可达 80%
以上。
2.4.2　防治褐飞虱效果
选用 0.36%苦参碱水剂和 5%天然除虫菊素对四代褐
飞虱的防治试验结果为 , 每 667m2用 0.36%苦参碱水剂(百
草 1号)150 mL、200mL, 对褐飞虱初孵若虫防治效果极为理
想 ,药后一周防效分别可达 97.82%、99.33%;每 667 m2用
5%天然除虫菊素 100mL、150 mL防效仅为 34.59%和 -24.
53%,控制效果不理想。
表 5　0.36%苦参碱(百草 1号)和 0.5%天然除虫菊素防治 4代褐飞虱药效试验结果
667m2用药量 药前基数
药后 1d 药后 3d 药后 7d
数量 增减率 /% 校正防效 /% 数量 增减率 /% 校正防效 /% 数量 增减率 /% 校正防效 /%
0.36%苦参
碱 150 mL 299.00 92.00 -69.23 72.89 37.00 -87.63 96.38 32.00 -89.30 97.82
0.36%苦参碱
200 mL 335.00 57.00 -82.99 85.01 26.00 -92.24 97.73 11.00 -96.72 99.33
5%天然除
虫菊素 100 mL 312.00 322.00 3.21 9.05 699.00 124.04 34.46 1003.00 221.47 34.59
5%天然除
虫菊素 150 mL 257.00 282.00 9.73 3.30 558.00 117.12 36.48 1 573.00 512.06 -24.53
对照区 141.00 160.00 13.48 355.00 241.84 693.00 391.49
3　小结与讨论
(1)在有机水稻种植试验过程中 ,选用抗病品种 、石灰
水浸种和使用商品有机肥灭草等农业防治措施能有效地控
制水稻条纹叶枯病 、水稻恶苗病等病害的发生;同时能有效
地消灭稻田内的越冬害虫 , 压低本地虫源发生数量 , 抑制杂
草危害。因此它是在有机水稻生产中防治水稻病虫草害的
重要措施之一。
(2)通过稻鸭共育和稻田养蟹等生物控制措施 ,也能有
效地控制稻纵卷叶螟 、大螟和稻飞虱等水稻害虫以及稻田杂
草的发生与为害。因此 ,采用生物控制措施治虫 、控草效果
非常明显 ,综合经济效益比较理想 , 能在有机水稻生产中推
广应用。
(3)在水稻害虫大发生的条件下 , 可选用苦参碱(又名
百草一号)、BT等生物农药来控制水稻害虫的发生和为害 ,
但苦参碱不能用来防治稻田养蟹的水稻害虫 , 对蟹苗产生伤
害。本试验中所用的生物农药印楝素对稻纵卷叶螟防治效
果还可以 ,但对白背飞虱不理想。
(4)在本试验中选用的 PS-15II太阳能频振式杀虫灯
对水稻害虫的诱杀效果较差 , 不能有效地控制害虫的发生和
为害。
(上接第 28页)本实验中 , KH2PO4仅用了一个浓度因子 , 可
能其他浓度处理还可以使蔓花生植株抗寒能力进一步提高 ,
因此下一步的研究将对更多的浓度进行比较。此外 ,由于本
实验主要为考察蔓花生在重庆当地的适应能力 ,因此在进行
低温处理时 , 温度设置依照重庆的气候特征(重庆冬季极端
低温在 0℃左右 , 且持续时间很短), 即低温胁迫 15 ℃、 10
℃、5 ℃下的处理时间为 24h, 0 ℃的处理时间是 2h。
参考文献
[ 1] 余高镜 ,应朝阳 ,黄毅斌 ,等.2个多年生花生品种低温胁迫下活
性氧代谢特性研究 [ J] .草业科学 , 2006, 23(4):29-32.
[ 2] 谭光营 ,潘志权.优良植被一多年生花生的栽培及其应用 [ J] .
广西热带农业 , 2004(1):46-47.
[ 3] 黄毅斌 ,应朝阳 ,柯碧南 ,等.2个多年生花生品种低温胁迫下的
质膜透性研究 [ J] .四川草原 , 2005(10):4-5.
[ 4] 周红艳 ,曾晓春 ,林文雄 ,等.不同磷 、钾和多效唑用量对越冬期
沟叶结缕草生理特性的影响 [ J].中国草地学报 , 2007, 19(3):
61-66.
[ 5] 白昌军 ,刘国道 ,周家锁.落花生属 9个牧草品种比较试验 [ J].
热带农业科学 , 2005, 25(3):7-11.
[ 6] 王晶英 ,敖红 ,张杰,等.植物生理生化实验技术与原理 [ M] .哈
尔滨:东北林业大学出版社 , 2003.
[ 7] 张志良.植物生理学实验指导 [ M] .北京:高等教育出版社 ,
1990.
[ 8] 潘瑞炽.植物生理学 [ M] .北京:高等教育出版社 , 2001
[ 9] 李茜 ,毛凯 ,熊曦.暖季型草坪草抗寒性研究进展 [ J] .草业科
学 , 2001, 18(4):53-58.
[ 10] 和红云 ,田丽萍 ,薛琳.植物抗寒性生理生化研究进展 [ J] .天
津农业科学, 2007, 13(2):10-13.
31　第 2期　　　　　　　　　　　　　有机水稻生产中病虫草害综合控制技术研究