全 文 ：doi:10.3969/ j.issn.1002-7351.2009.02.053
2种测定红叶石楠耐寒性方法的比较
申亚梅1 ,童再康2 ,董直勋3 ,徐小静4 ,朱志强1 ,李　剑1 ,郑　宏1 ,何俊宏1
(1.浙江林学院园林学院 ,浙江 临安 311300;2.浙江林学院林业与生物技术学院 ,浙江 临安 311300;
3.浙江省泰顺县罗阳镇林业站 ,浙江 泰顺 325500;4.浙江省泰顺县下洪乡林业站 ,浙江 泰顺 325509)
摘要:将红叶石楠 2 个品种`鲁班 和`红罗宾 置于-20℃低温下分别处理 2 h 、3 h、4 h 、5 h、6 h 、8 h 后 ,采用立即测定与回
温测定 2种方法测定红叶石楠 2 个品种的耐寒性 , 并比较 2 种方法之间的差异性 。结果表明:①随着低温处理时间的延
长 , 2 个品种的电导率与超氧物歧化酶(SOD)都呈现上升趋势;②立即测定与回温后测定方法之间差异不显著;③低温处理
后 2 个品种试验苗均生长良好。表明 ,红叶石楠 2 个品种能耐-20℃的低温。
关键词:红叶石楠;低温胁迫;电导率;超氧物歧化酶
中图分类号:S687　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2009)02-0246-04
Comparison between 2 Determination Ways of Cold Tolerance of Photinia glabra `Rubens
and P.glabra×fraseri `Red robin
SHEN Ya-mei1 , TONG Zai-kang2 , DONG Zhi-xun3 , XU Xiao-j ing4 , ZHU Zhi-qiang1 , LI Jian1 , ZHENG Hong1 ,HE Jun-hong1
(1.School of Landscape Design , Zhejiang Forestry College , Lin an 311300 , Zhejiang , China;
2.School of Forest and Biology Technology , Zhejiang Forestry College , Lin an 311300 , Zhejiang , China;
3.Forest Station of Luoyang Town , Taishun County , Zhejiang Province , Taishun 325519 , Zhejiang , China;
4.Forest Station of Xiahong Village , Taishun County , Zhejiang Province , Taishun 325500 , Zhejiang , China)
Abstract:These two varieties of Photinia glabra `Rubens and P.glabra× fraseri `Red robin w ere trea ted under-20℃ for 2
h , 3 h , 4 h , 5 h , 6 h , 8 h , then w ere tested immediately and tested after thaw.This paper took the two ways to de termine cold tol-
erance of them.The difference betw een the 2 ways w as compared.The results showed:(1)The change of electric conductivity and
superox ide dismutase(SOD)assumed an ascending tendency with the freeze temperature treatment time ex tending.(2)The other-
ness of two testing ways was inapparent.(3)The grow th of two varieties was fine , and 2 samples w ere growing finely.I t showed
that 2 varieties could endure the freeze temperature(-20℃).
Key words:Photinia× f raseri ;cold stress;Electric conductivity;SOD
　　园林植物在遭受低温胁迫时 ,细胞内会出现结冰和脱水等现象 ,同时外观表现为萎蔫状态 ,严重影响
了城市绿化的效果 ,为此 ,对城市绿化植物品种的抗寒研究倍受研究者的关注。目前已对大叶黄杨(Eu-
onymus japonicus)[ 1] 、樱花(Prunus serrulata)[ 2] 、日本桃叶珊瑚 (Aucuba japonica)[ 3] 、山茶(Camel lia
japonica)[ 4] 、圆叶决明(Chamaecris ta rotundifolia)[ 5]等园林观赏植物进行了相关研究 。植物抗寒性的
研究方法较多 ,如采用低温处理后 ,将材料取出立即测定各项指标[ 6 ,7] ;或采取回温解冻后再进行测定
等[ 8-10] ,而对低温处理后立即测定与回温后测定 2种不同结果之间是否有差异 ,至今尚未见报道。作者
对红叶石楠 2个品种在低温处理后 ,采用立即测定与回温后测定 2种方法检测红叶石楠的耐寒性 ,并比较
2种方法之间的差异性 ,为以后的植物耐寒性测定工作提供参考。
1　材料与方法
1.1　试验材料与仪器
1.1.1　试验材料　为红叶石楠 2个品种:鲁班(Photinia glabra `Rubens )和红罗宾(P.glabra×f raseri
　收稿日期:2008-09-23;修回日期:2008-10-29
　基金项目:浙江省杭州科技局科技项目(2001121B29);浙江省教育厅资助项目(20050193)
　作者简介:申亚梅(1977-), 女 ,江苏姜堰人 , 浙江林学院园林学院讲师 ,在读博士 , 从事园林植物研究。
第 36 卷 第 2 期
2 0 0 9 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.36　No.2
Jun., 2 0 0 9
`Red robin )的 1年生盆栽扦插苗 ,平均苗高 24 ～ 28 cm ,叶片 15 ～ 20片。
1.1.2　试剂与仪器　所用试剂均是国产分析纯;试验仪器有:DDS-11A型直读电导仪 , Heraeus Biofuge
primo 离心机 , 7AO-0064分光光度计。
1.2　试验方法
2006年 1月 15日 ,将完整带土球的试验苗分为 7组 ,每组 2株 。第 1组放置于 5℃左右的环境中 ,作
为对照(CK);其余组为防止试验苗叶子受到霜冻 ,先用报纸覆盖苗木 ,后用硫酸纸包好 ,放入冰箱 ,先在
-8℃中处理 2 h ,降低至-16℃下处理 2 h ,直至降至-20℃,并在-20℃下分别保持 2 h 、3 h 、4 h 、5 h 、6
h 、8 h 。采取 2种测定方法:①在各种处理时间后直接取出剪取上 、中 、下叶片 ,混合后测定各项指标 , 3次
重复;②在各处理时间后 ,取出回温 4 h ,并剪取上 、中 、下叶片 ,混合后测定各指标 ,3 次重复。测定后将苗
木栽植于盆中 ,并置于室外(0 ～ 5℃),观测其生长状况 。
1.3　测定指标与分析方法
1.3.1　电导率的测定　参照陈建勋等人的方法[ 11]进行电导率测定。
1.3.2　超氧物歧化酶(SOD)的测定
1)酶液的制取 。称取样本叶片 0.2 g ,加入 50 mmol·L -1磷酸缓冲液(pH=7.8),研磨 。4℃下4 000r·
min-1离心 15 min ,将上清液定容至 5 mL。取部分上清液经适当稀释后用于酶活性测定 。
2)酶活性测定 。在 3 mL 的反应混合物中含甲硫氨酸 13 μmol·L-1 、NBT 63μmol·L-1(0.25 mL)、核
黄素 13 μmol·L-1(0.05 mL)、50 mmol·L-1磷酸缓冲液(pH =7.8 , 0.05 mL),加入经适当稀释的适量酶
液 ,以不加入酶液(用缓冲液代替)的试管为最大光化还原管 ,用缓冲液作空白管(用缓冲液代替 N TB),然
后将各管放在日光灯下照光约 20 min ,利用分光光度计测定反应液在 560 nm 的光密度。以抑制 NBT 光
化还原 50%所需的酶量为 1个酶活单位(U),n=[(ODmin —OD560)/ODmax] /2[ 11] 。
1.3.3　数据处理　测定的数据采用 DPS统计分析软件进行平均值估计 、方差分析 。
2　结果与分析
2.1　低温处理时间与是否回温对质膜透性的影响
2个品种在不同低温处理时间下 ,以及是否回
温的相对电导率见图 1 、图 2。可见 ,回温和不回温
处理 ,2个品种叶片的相对电导率变化规律趋于一
致;且均随着低温处理时间的延长 ,相对电导率呈
现上升趋势。方差分析结果表明(表 1),2 个品种
的相对电导率与是否回温 、处理时间之间无显著差
表 1　低温胁迫对 2 个品种叶片相对电导率方差分析
变异来源 鲁　班 红罗宾均方 F 值 均方 F 值
回温方式(A) 0.0015 0.807　 0.0007 0.149　
处理时间(B) 0.0061 3.222　 0.0038 0.874　
交互作用(A×B) 0.0019 4.481＊＊ 0.0044 20.197＊＊
＊:＊＊为差异极显著(P<0.01)。
异 ,说明在-20℃低温处理下 ,处理时间长短 、回温与否都不影响红叶石楠 2个品种的质膜透性。
此外 ,由表 1还可知 ,2个品种在低温处理时间与回温处理的交互作用结果均为显著 ,这与田间试验
结果相符合的。在自然状态下 ,一般经过低温后气温逐渐回升。因此采取回温的方式进行试验是符合田
间试验的规律。
图 1　低温胁迫对鲁班叶片相对电导率的变化 图 2　低温胁迫对红罗宾叶片相对电导率的变化
·247·第 2 期 申亚梅 ,等:2 种测定红叶石楠耐寒性方法的比较
2.2　低温处理时间与是否回温对叶片 SOD活性的影响
　　2 个品种在不同低温处理时间下以及是否回
温的叶片 SOD活性的变化见图 3 、图 4 。不同回温
方式测定结果显示 ,鲁班叶片中 SOD 活性均随着
处理时间的延长呈现先升 、后降 、再升的趋势 。其
中红罗宾品种在处理 2 h 与 8 h 时 ,立即测定与回
温测定的SOD活性变化相反 ,这可能与测定结果
表 2　低温胁迫对 2 个品种叶片中 SOD变化的方差分析
变异来源 鲁　班 红罗宾均方 F 值 均方 F 值
回温方式(A) 0.0005 0.370 0.0001 0.059
处理时间(B) 0.0017 1.195 0.0017 0.689
交互作用(A×B) 0.0014 0.846 0.0025 1.647
的误差相关。经方差分析结果表明 ,2个品种在处理时间与是否回温上差异都不显著(P>0.05),可见立
即测定与回温后测定都不影响 2个品种叶片内 SOD活性(见表 2)。
图 3　低温胁迫对鲁班叶片中 SOD 的变化 图 4　低温胁迫对红罗宾叶片中 SOD的变化
2.3　低温处理后红叶石楠恢复情况
2个品种在 8 h低温处理后 ,将其栽植于盆中并放置室温环境下观测二者的生长状况。结果显示 , 2
个品种在 30 d后长出新叶 ,且老叶并未出现枯萎 、脱落等现象 。
3　结论与讨论
1)自然界植物受冻害的程度往往与产生低温时降温的时间和再次升温的速率有关 ,一般情况下 ,降温
快 、低温时间长 、回温也快时 ,冻害易发生。在实验室测定植物的耐寒性 ,只能采用人工降温方式 ,而低温
处理时间与测定方式会直接影响耐寒性指标的测定结果。
2)植物细胞膜体系的稳定性与抗冻性成正相关 ,细胞膜体系形态变化与成分变化在抗冻机制上起着
关键性的作用[ 12] 。沈漫等[ 13]研究指出 ,膜脂成分的不饱和度以及细胞质黏度和流动性可作为抗冻性强
弱的重要生理指标 ,因此维持膜的稳定性是提高植物抗冻性的关键。植物遭受低温胁迫时 ,细胞膜体系首
先受破坏 ,细胞膜透性增大 ,电解质渗出增加 ,电导率增大 。电导率大抗寒性弱 ,反之电导率小则抗寒性
强。本研究在低温处理下红罗宾品种的相对电导率大于鲁班品种的相对电导率 ,这说明红罗宾品种细胞
膜透性大于鲁班品种 ,从相对电导率比较看 ,鲁班品种相对更耐寒。
3)植物本身在低温胁迫时所引起的伤害与自由基的产生及累积有关[ 14 ,15] ,自由基的累积导致膜脂过
氧化 ,从而破坏膜结构和功能。此外 ,植物体内存在着一些保护酶系统(如 SOD等),它们具有清除自由
基 ,抵御活性氧对膜结构的损伤 ,降低因冻害引起的膜质过氧化 ,提高植物的抗冻性 。即随着胁迫的加深 ,
植物体内累积的酶的含量越多 ,植物抗性也随之加强 。本研究中 ,在-20℃低温处理时间内 ,红叶石楠 2
个品种叶片内的酶活性并未提高。
4)2个品种叶片电导率及 SOD活性并未因低温处理而发生显著变化 。2个品种在-20℃冷冻处理 8
h ,没有受到冻害 ,可能是处理时间太短不足以对 2个品种产生伤害 ,或是 2个品种本身就能在-20℃的环
境下存活 8 h或更长。
5)经低温处理后 ,回温与不回温处理对红叶石楠 2个品种叶片受冻害结果差异不显著 ,说明回温与否
不影响试验结果 。
·248· 福 建 林 业 科 技 第 36 卷
参考文献:
[ 1] 熊佑清 , 李崇涛 ,刘小辉.大叶黄杨的抗寒性及其应用研究[ J] .中国园林 , 2004(4):36-38.
[ 2] 马　玉.北京地区樱花抗寒情况的初探[ J].中国园林 , 2001(2):74-76.
[ 3] 高述民 , 程朋军 ,郭惠红 , 等.日本桃叶珊瑚的冷驯化及抗寒机制研究[ J].西北植物学报 , 2003 , 23(12):2113-2119.
[ 4] 王永红 ,李纪元 , 田　敏 ,等.低温胁迫对山茶物种 2 个抗寒性生理指标的影响[ J] .林业科学研究 , 2006 , 19(1):121-
124.
[ 5] 翁伯琦 , 江福英 ,方金梅 , 等.圆叶决明对低温胁迫的生理响应及施 Ca2+预防效果的研究[ J] .厦门大学学报:自然科学
版 , 2005 , 44(B06):22-27.
[ 6] 杨盛昌 ,谢潮添 , 张　平 ,等.冷锻炼对低温胁迫下夏威夷椰子膜脂过氧化及保护酶活性的影响[ J] .植物资源与环境学
报 , 2002 , 11(4):25-28.
[ 7] 傅瑞树.苏铁抗寒生理特性研究[ J].中国农业生态学报 , 2003 , 11(1):120-121.
[ 8] 谢晓金 , 郝日明 ,张纪林.常绿阔叶品种的耐低温特性及其生态学评价[ J] .生态学报 , 2004 , 24(11):2671-2677.
[ 9] 田如男 ,薛建辉 , 李晓储 ,等.深山含笑和乐昌含笑的抗寒性测定[ J] .南京林业大学学报:自然科学版 , 2004 , 28(6):55
-57.
[ 10]谢晓金 ,郝日明.南京地区引种的 24 种常绿阔叶树种耐寒性比较[ J].浙江林学院学报 , 2006 , 23(3):285-289.
[ 11]陈建勋 ,王晓峰.植物生理学[ M] .广州:华南理工大学出版社 , 2002.
[ 12]李美茹 ,刘鸿先 , 王以柔.植物抗冷性分子生物学研究进展[ J].热带亚热带植物学报 , 2000 , 8(1):70-80.
[ 13]沈　漫 ,王明庥 , 黄敏仁.植物抗寒机理研究进展[ J] .植物学通报 , 1997 , 14(2):1-8.
[ 14]滕开琼 , 杨秋生 ,戴　钢 , 等.低温胁迫对黑壳楠幼苗生理效应及脂质过氧化作用的影响[ J] .河南农业大学学报 ,
2002 , 32(2):151-154.
[ 15] Kailaira ,Maryberap.Changes in activity of malate dehydro genase , catalase , perox idase and supo ro xide dismutase in leaves of
Halimione partulocoides.Aellen exposed to high sodium cho ride concentrations[ J].Ann Bat , 1981 , 47:75-79.
[ 16]巫光宏 , 詹福建 ,罗焕亮 , 等.几种保护酶活性变化与马占相思树对低温胁迫的抵抗性的关系研究[ J] .植物研究 ,
2002 , 22(1):42-45.
(上接第 179 页)
[ 11]邱东萍 ,黄道城 , 庄文宋.揭阳市 4 种严重危害性外来入侵植物分析[ J].江西农业学报 , 2007 , 19(11):36-37.
[ 12]陈恒彬.厦门地区的有害外来植物[ J] .亚热带植物科学 , 2005 , 34(1):50-55.
[ 13] Brian F , Robert T.Utilizing the USDA PLANT database to predict exotic woody plant invasiveness in New Hampshire [ J].
For Ecol Mange , 2003 , 185:207-215.
[ 14] George M B , Steffani C N.Can w e predict the effects of alien species ?A case-history of the invasion of S.Afr.by Mytilus
g alloprovincialis (Lamarck)[ J].J Exp Mar Biol Ecol , 2004 , 300:189-215.
(上接第 182 页)算和林业受益的部门(如水电部门 、森林旅游部门和工矿企业等)提取 。基金主要用于营林
和林业新技术应用等方面 ,如通过贴息贷款 、补助种苗费 、给予中幼林抚育补助等支持林业经营者。提高
生态公益林补偿标准 ,给予生态公益林林权所有者合理经济补偿和生态公益林林分改造资金 。
加强林业科研单位和森林经营单位的联系 ,针对森林经营单位最迫切需要的科技需求 ,提高林业科研
单位技术成果转化率和推广率 ,推进林业产业标准化建设步伐 ,不断提高林业科技贡献率 。另外 ,在技术
服务方面 ,应加强地方林业科技服务网络体系建设 ,建立深入乡(镇)、村林业科技服务站 ,通过加强新技术
培训 ,不断提高技术人员业务素质;切实落实技术人员包村 、包片服务林农制度 ,并实行相关责任追究制 。
参考文献:
[ 1] 石春娜 , 王立群.浅析森林资源质量内涵[ J] .林业经济问题 , 2006 , 27(3):221-225.
[ 2] 黄建华.福建林业科学管理和科技服务体系建设的初步研究[ J] .福建林业科技 , 2006 , 33(1):105-109.
[ 3] 亢新刚.森林资源经营管理[ M] .北京:中国林业出版社 , 2001:255-262.
[ 4] 师丽华 , 赵利群 ,翁国盛 , 等.在中国开展森林认证工作势在必行[ J].国土与自然资源研究 , 2008(1):83-84.
·249·第 2 期 申亚梅 ,等:2 种测定红叶石楠耐寒性方法的比较