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不同种源地野生浙江红山茶幼苗的耐热性研究



全 文 :吴 楠 ,谢 云 ,包江涛 ,等. 不同种源地野生浙江红山茶幼苗的耐热性研究 [J ] . 江苏农业科学, 2011 ,39 (5):249 -251.
不同种源地野生浙江红山茶幼苗的耐热性研究
吴 楠1 , 谢 云2 , 包江涛2 , 徐 超2
(1.浙江农林大学园林学院浙江省现代森林培育技术重点实验室 ,浙江杭州 311300;2.浙江农林大学天目学院 ,浙江杭州 311300)
  摘要:以不同种源地的浙江红山茶一年生实生苗为试验材料 ,并选择山茶品种 “红露珍”幼苗进行对比 , 经过人工
模拟自然高温胁迫处理后 ,在不同梯度温度水浴条件下测定离体叶片电导率 ,配合 Logistic方程求出高温半致死温度 ,
得出不同种源地浙江红山茶的耐热性顺序为浙江天台 >浙江庆元 >浙江景宁 >浙江缙云 >福建建宁 >江西南丰 >江
西永新 >浙江开化 >福建霞浦 , 其中浙江天台种源地浙江红山茶的半致死温度高于对照。
  关键词:浙江红山茶;种源;电导法;Logistic 方程;半致死温度;耐热性
  中图分类号:S685. 140. 4  文献标志码:A  文章编号:1002 - 1302(2011)05 -0249 - 02
收稿日期:2010 -11 - 16
基金项目:浙江省大学生科技创新项目(编号:TMKY1026 )。
作者简介:吴 楠(1985— ),女 ,山东淄博人 ,硕士研究生 , 研究方向
为园林植物栽培与管理。 E - mail:hainan__2007@126. com。
通信作者:谢 云 ,博士 ,副教授 ,研究方向为园林植物资源开发与利
用。 E - mail:xieyun8232363@163. com。
  山茶作为我国十大传统名花之一 ,因其色彩多样 、花形丰
富 、花期长且多处隆冬时节盛开 ,深受广大人民喜爱 。浙江红
山茶 (Camellia chekiangoleosa )形态优美 ,叶色翠绿 ,花大 ,色
彩艳丽 ,孤植或与其他植物配植都能够营造出独特的古典园
林之美 。越来越多的研究表明 ,山茶籽油具有极高的食用 、保
健及医用价值 。因其抗寒性强 ,是山茶抗性育种的优良亲
本 [1 ] ,深受广大园林科技工作者的重视 。山茶野生种质资源
具有更为丰富的基因类型 ,因此具有更高的科研价值 。
本试验材料原种地均为高海拔地区 ,温度较低 ,从高海拔
向低海拔 、高纬度向低纬度地区引种 ,植物对高温的耐受性往
往成为引种成活的限制因素 [2 ] 。35 ℃以上的长期高温会对
茶花造成灼伤 ,甚至落花落蕾或花芽无法分化 [3 ] 。因此有必
要对野生种质资源的耐热性进行鉴定 ,探讨不同种源地浙江
红山茶对高温的适应性 。曾有科研工作者利用电导法对山
茶 [4 -5 ] 、茶梅 [6 ] 、茶树 [7 ]等进行过品种以及品种与物种间的耐
寒性研究 ,耐热性方面的研究较少 [8 ] 。本试验以不同种源地
野生浙江红山茶为材料 ,选择已在低海拔地区对高温环境具
有良好适应性的品种进行对比 ,通过实验室间接鉴定方法 ,以
电导率法配合 Logistic方程求出高温半致死温度 ,比较不同种
源地浙江红山茶的耐热性 ,旨在为其向低海拔地区引种提供
参考 。
1 材料与方法
1. 1 材料
野生试验材料为2009 年采自不同种源地种子经过秋季
沙藏于 2010年春季萌发的一年生实生苗 ,对照试验材料为在
浙江省金华市具有良好耐热性的山茶品种 “红露珍 ”(因观赏
茶花不结实 ,材料为二年生扦插苗 ),取自浙江省金华市农业
科学研究院 。试验材料均播种于统一规格的塑料盆中 ,基质
配比为沙土 ∶泥炭 ∶园土 =1 ∶1 ∶1。供试材料具体编号见
表 1 。
表 1 供试材料
编号 种源地 幼苗性质 苗龄
0(对照) 浙江金华 驯化扦插苗 二年生
1 浙江开化 野生实生苗 一年生
2 浙江缙云 野生实生苗 一年生
3 浙江景宁 野生实生苗 一年生
4 浙江天台 野生实生苗 一年生
5 浙江庆元 野生实生苗 一年生
6 福建霞浦 野生实生苗 一年生
7 福建建宁 野生实生苗 一年生
8 江西永新 野生实生苗 一年生
9 江西南丰 野生实生苗 一年生
1. 2 方法
2010年7 月将试验材料转移至人工培养箱 , 25 ℃恒温 ,
光照强度 4 000 lx ,光照时间 13 h /d ,空气湿度与大气保持一
致 ,给予充足水分 。培养 1 周后进行高温胁迫处理 (其他培
养条件不变 ,即排除温度因子以外的其他因子对试验材料的
胁迫作用并保持一致 ),模拟自然界温度变化 ,以 24 h为周期
设 07:00 —11:00 、11:00 —15:00 、15:00 —19:00及 19:00 —次
日 07:00 4个区段 ,温度分别控制在 30 、39 、35 、25 ℃,连续处
理 7 d后取材 。选取生长状况一致且良好的植株 ,剪取自顶
端完全展开的叶片向下数第 4 片叶子 ,放入冰盒内带回实验
室 。将离体叶片用去离子水洗净 ,纱布擦干 ,去除主脉 ,剪成
0. 5 cm
2的小片 。称取材料0. 2 g 放入试管 ,准确加入 20 mL
去离子水浸没叶片 。于真空干燥器中用真空泵抽气 30 min
后 ,直接在室温条件下用电导率仪测定电导率 (R ),然后在
30 、35 、40 、45 、50 、55 、60 、65 ℃水浴条件下处理 20 min ,取出
冷却至室温 ,测定 R 。最后全部放入 100 ℃沸水浴中30 min ,
取出冷却至室温 ,测定电导率 (R0 ),重复 3 次 。以室温材料
电导率作为对照 (CK ),计算细胞伤害率:细胞伤害率 =(R -
CK)/ (R0 -CK)×100%。同时对试验材料进行形态观测 ,统
计伤害情况 。并结合形态观测 ,判断试验材料耐热性 。
细胞伤害率与处理温度间存在着较为明显的 “S ”形曲线
关系 ,利用 Logistic 方程进行拟合求得半致死温度 。Logistic
—249—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牳牬
方程的表达式为 Y =k / (1 +ae - bt )。式中:Y代表细胞伤害
率;t代表处理温度;k为细胞伤害率的饱和容量 ,取100%;a 、
b为方程参数 。为了确定 a 、b值 ,将方程进行线性化处理:ln
[ (k - Y )/ Y ] =lna -bt ,令 Y1 =ln [ (k - Y )/Y ] ,则转化成细胞
伤害率转化值 (Y1 )与处理温度 (t)的直线方程。通过直线回
归方程求得 a 、b值及相关系数 r。求 Logistic方程的二级导
数 ,并令其等于零 ,可获得曲线的拐点 t =lna/ b ,此时的 t值就
是曲线的拐点 ,即半致死温度 [9 ] 。
1. 3 数据处理及分析
用 Excel和 SPSS 13. 0统计软件进行数据处理及分析 。
2 结果与分析
2. 1 处理温度与不同种源地浙江红山茶细胞伤害率的关系
如图 1所示 ,所有种源的细胞伤害率均呈现随着温度升
高缓慢增大 、然后急剧上升 、趋于平缓后又出现较大幅度上升
的趋势 。各种源伤害率初始值集中在 1. 6% ~5. 4%范围内 。
30 ~50 ℃处理温度区间 ,各种源细胞伤害率变化较小 ,以种
源 7变化幅度最小 ,仅为 5. 5%,其次为种源 6 、1 、2 ,对应变化
幅度为 13. 0%、13. 1%、14. 1%;其他种源变化值较大 ,范围
在 17. 5% ~23. 2%之间 。种源 7在 50 ℃点处具有种源间的
最小伤害率 , 仅为 7. 4%,种源 1 、6 、2 位列其后 ,对应值为
15. 3%、16. 8%、18. 8%,由此可知 ,低于 50 ℃处理条件下种
源 1 、2 、6 、7 耐热性均较强 。50 ~65 ℃处理温度区间 ,细胞伤
害率变化幅度较大 ,说明对细胞伤害程度明显高于此前较低
温度处理 。其中又以50 ~55 ℃变化最为剧烈 。55 ~60 ℃区
间 ,细胞伤害率变化趋于平缓 , 60 ~65 ℃区间又出现较大幅
度的变化 , 对照 、种源 2 、种源 8 的变化值较大 , 分别为
23. 3%、23. 9%、24. 0%, 其他种源的细胞伤害率均大于
15%。在 30 ~50 ℃处理条件下 ,低于对照细胞伤害率的种源
数占到总种源的 44. 4%、44. 4%、55. 6%、66. 7%、66. 7%,而
55 ~65 ℃处理条件下 ,比值降低 ,分别为 33. 3%、0. 0%及
22. 2%。
2. 2 处理温度与不同种源地浙江红山茶半致死温度的关系
处理温度与细胞伤害率呈现典型的 “S ”形曲线变化 ,因
此可以通过 Logistic 方程进行转化 ,求得系数 a 、b的值和相关
系数 r(表 2)。通过显著性测定 ,r均达到显著水平 ,表明转
化细胞伤害率 (y )与处理温度 (t )之间存在显著的直线相关
关系 ,求得各种源地的半致死温度 (表 2 )。判断各种源耐热
性大小顺序为浙江天台 >浙江金华 >浙江庆元 >浙江景宁 >
浙江缙云 >福建建宁 >江西南丰 >江西永新 >浙江开化 >福
表 2 各材料 Logist ic方程参数及半致死温度
材料
编号
方程系数
a b
相关系数
r
半致死温度
LT50 (℃)
耐热
顺序
对照 1 532 . 76 0. 12 0. 985** 59. 58 2
1 7 046 . 45 0. 16 0. 975** 56. 91 9
2 453 . 51 0. 10 0. 964** 58. 63 5
3 1 994 . 31 0. 13 0. 988** 58. 67 4
4 1 397 . 13 0. 12 0. 980** 59. 99 1
5 3 319 . 55 0. 14 0. 986** 59. 27 3
6 1 594 . 14 0. 13 0. 969** 56. 90 10
7 6 496 . 48 0. 15 0. 935** 57. 75 6
8 2 248 . 15 0. 13 0. 962** 57. 49 8
9 1 473 . 99 0. 13 0. 98** 57. 51 7
建霞浦 。其中 ,浙江天台种源地材料半致死温度高于对照 ,浙
江庆元种源的半致死温度高于 59 ℃,浙江景宁 、缙云 2地的
半致死温度在58 ℃以上 ,都与对照较为接近 。福建霞浦种源
的半致死温度最低 ,也超过了 56 ℃。
2. 3 植物表观形态观测与植物耐热性关系
胁迫期间未发现明显的热害症状 ,更未出现植株死亡现
象 。只有种源 1出现叶片轻微下垂现象 ,种源 6出现少量叶
脉黄化现象 ,其他种源均生长良好 。结果与电导法试验数据
呈现一定相关性 。
3 结论与讨论
细胞膜透性的稳定性是测定离体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的方
法 [10 - 11 ] 。电导法配合 Logistic方程计算半致死温度的测定方
法简便 、灵敏 ,自 Sullivan首次用电导法测定细胞膜热稳定性
以来 ,此法因准确性和精确性高而被广泛应用 ,该方法在观赏
植物材料的耐热性测定当中也被证明有效 [12 - 18 ] 。
本试验获得的数据具有一定的科学性 ,在一定程度上可
以鉴定和评价浙江红山茶幼苗的耐热性 。高温处理对植物的
表观形态受伤害症状未造成不可修复性伤害 ,表明试验中设
计的高温胁迫对植株的伤害在可修复范围之内 ,同时表明各
种源地试验材料具有一定耐热性 。
在材料的选择上 ,由于野生种源地较为理想的试验材料
为实生苗 ,但由于观赏用山茶花不结实的限制而无法选择性
质一致的幼苗 ,因此可能会对试验结果造成一定的影响 。试
验材料为植物离体叶片 ,只能反映叶片对高温的适应性 ,不能
全面反映植物整体的抗热性 。本试验仅通过田间短期高温胁
迫考察植物的耐热性 ,但未分析在具体园林应用环境中温度 、
土壤 、光照 、空气湿度等其他因素的影响 ,而在越夏过程中植
物通常受到的胁迫是多种气候因子共同作用产生的 。加之人
工管理过程当中为突出温度因子的影响 ,弱化了其他因子如
水分 、光照等的胁迫 ,与现实园林栽培养护管理也存在着差
异 。田间观测仅在高温胁迫后短期内进行 ,并未长期跟踪观
测植物在更长一段时间内的反应 。因此试验结果不可避免地
存在着一定的局限性 。综上所述 ,还须结合长期的田间观测 、
生理指标测定等手段 ,选择性质尽可能相同或相近的试材 ,并
(下转第251页 )
—250— 江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期
董 然 ,李金鹏 ,金雪花 ,等. 遮阴对金头饰玉簪光合特性的影响 [ J ] . 江苏农业科学 ,2011 , 39(5 ):251 -253 .
遮阴对金头饰玉簪光合特性的影响
董 然 , 李金鹏 , 金雪花 , 刘洪章
(吉林农业大学 ,吉林长春 130118)
  摘要:采用 CIRAS - 2 便携式光合仪研究了不同光照对金头饰玉簪叶片的光合特性的影响。结果表明:全光照
(CK)金头饰玉簪的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)分别为 17. 493 、802. 580 μmol /(m2 s), 遮阴后逐渐降低;叶绿
素含量随着遮阴度的加重呈先上升后下降的趋势 , 70%遮阴处理时三者达最大值 ,叶绿素 a / b 值则相反 , 在此遮阴下
为最小;叶绿素荧光参数 Fv /Fm、Fv /F0 、qP 及 ETR在遮阴处理后均升高 ,在 70%遮阴水平时达到峰值 , 并与 CK 呈极
显著差异 ,表明该植物充分利用弱光能力较强 , 70%遮阴更有利于金头饰玉簪生长。
  关键词:金头饰玉簪;遮阴;光合特性
  中图分类号:S682. 2 +90. 5  文献标志码:A  文章编号:1002 -1302(2011)05 -0251 -03
(上接第 250页 )
以植株的不同部位器官作为试验材料 ,结合温度以外的其他
气候因子综合评定植株的耐热性及引种的可行性 。
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  玉簪属 (Hosta )植物为百合科多年生宿根草本花卉 ,分布
于亚洲温带和亚热带地区 ,原产于中国的东部和南部以及日
本 、韩国 。该属植物有 43个种 (其中有 4种原产于中国 ),世
界已命名的栽培品种有4 000个以上 [1 ] 。大多数的玉簪属植
物为耐阴性植物 ,具有叶色 、花色多样化 ,栽培和养护成本低 ,
繁殖容易 ,病虫害少等特点 。近年来 ,我国玉簪属植物的研究
主要集中于系统分类 、育种 、栽培 、药理等方面 [2- 4 ] ,在园林方
收稿日期:2010 -11 - 10
基金项目:吉林省科学技术项目(编号:20100254)。
作者简介:董 然(1966— ),女 ,博士 , 教授 ,主要从事长白山野生植
物的引种驯化等科研工作。 E - mail:dongr999@163 . com。
通信作者:刘洪章 ,博士 ,教授 ,主要从事长白山药用植物资源及其开
发研究。 E - mail:lhz999@126 . com。
面应用较为广泛 ,但种类较少 ,如何筛选玉簪属植物新品种 ,
丰富我国园林绿化物种的多样性 ,已成为亟待解决的问题 。
金头饰玉簪 (Hosta ‘Golden Tiara ’ )植株低矮丛生 ,叶片
心形 ,中部深绿 ,边缘为不规则的淡黄色或黄绿色 ,交界处条
状交叉 ,花淡紫色 ,7 月的花期使人赏心悦目 ,开花前后观叶
也非常雅致 。关于玉簪属植物光合特性的研究较少 [5 -6 ] ,对
金头饰玉簪光合特性的研究尚未见报道 。本试验针对金头饰
玉簪在不同光照强度下的反应 ,研究了不同遮阴强度对其叶
绿素含量 、光合特性和叶绿素荧光参数的影响 ,探讨适宜的生
长环境条件 ,为合理栽培与推广应用提供理论基础 。
1 材料与方法
1. 1 试验设计
试验在吉林农业大学园艺学院园林植物试验苗圃进行
—251—江苏农业科学 2011 年第 39 卷第 5 期