免费文献传递   相关文献

4个百子莲品种的抗寒性鉴定



全 文 :书 [收稿日期] 2014-11-11;2015-04-20修回
 [基金项目] 苏州农业职业技术学院院级自然科学课题“百子莲引种苏州栽培及适应性研究”(NS1001,NS1104)
 [作者简介] 汪成忠(1982-),男,讲师,从事园林植物生理、生态方面的研究。E-mail:snwcz@qq.com
[文章编号]1001-3601(2015)05-0236-0058-03
4个百子莲品种的抗寒性鉴定
汪成忠1,王 磊2,成海钟1
(1.苏州农业职业技术学院,江苏 苏州215008;2.河南科技大学 林学院,河南 洛阳471003)
  [摘 要]为给百子莲的引种、推广提供理论和实践依据,以百子莲属(Agapanthus)中的白花、龙之花、
海德伯恩杂交和白花4个品种的叶片和根为试验材料,通过测定降温处理过程中百子莲叶片和根的相对电
导率,结合Logistic方程计算的半致死温度(LT50),评价4个百子莲品种在不同降温时期的抗寒性。结果表
明:随着低温胁迫的加强,叶片和根的电解质渗出率呈不规则的S形上升;白花抗寒性最强,其叶片和根的
LT50分别为-10.97℃和23.18℃,大花的抗寒性最差,其叶片和根的LT50分别为-4.29℃和-18.38℃。抗
寒性依次为叶片,白花>龙之花>大花;根,白花>龙之花>海德伯恩杂交>大花。与田间调查基本吻合。
[关键词]百子莲;抗寒性;半致死温度(LT50);相对电导率
[中图分类号]S682.1+9 [文献标识码]A
Cold Resistance Identification of Four Agapanthus Varieties
WANG Chengzhong1,WANG Lei 2,CHENG Haizhong1
(1.Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture,Suzhou,Jiangsu215008;2.Foresty School,Henan University of
Science and Technology,Luoyang,Henan471003,China)
  Abstract:Leaves and roots from four varieties(White,longtubus,Headbourne Hybrids and Big
Blue)belonged to Agriculture were used for test material to provide a theoretical and practical reference for
introduction and generalization of agapanthus.By measuring the relative conductivity of leaves and roots in
cooling process,combined with LT50calculated by logistic equation,the cold resistance of four agapanthus
varieties was evaluated in different cooling stage.Results:With strengthening low temperature stress,the
electrolyte leakage rates of leaves and roots was of an irregularSshaped rise;White was of the strongest
cold resistance,LT50of leaves and roots were respectively-10.97℃and 23.18℃,while Big Blue was of
the worst cold resistance,with LT50of-4.29℃and-18.38℃respectively.The cold resistance order of
leaves was White>longtubus>Big Blue;For roots was White>longtubus>Headbourne Hybrids>Big
Blue.Basicaly consistent with the field investigation.
Key words:agapanthus;cold resistance;LT50;relative conductivity
  百子莲属植物原产南非,是一种非常优秀的园
林花卉,其种类丰富,叶形秀丽,花朵姿态优美,花期
持续时间长,广泛地应用于公园、庭院,亦可作为盆
花和切花栽培。百子莲属植物在我国的种植范围
广,南方可以露地种植,其自然花期为4-8月份;北
方在温棚种植,花期可持续到冬季。王会[1]、许春
娇[2]、王磊[3]、张荻[4]、卓丽环[5]、张琰[6]等对百子莲
的栽培技术、新品种选育、开花生理和组培等技术进
行了深入研究,取得一系列的科研成果,但在百子莲
品种的抗寒性方面未进行深入研究,也未见有关文
献报道。百子莲原产南非温暖地区,江浙沪地区的
低温特别是极端温度是限制其越冬的主要因素。为
给百子莲的引种、推广提供理论和实践依据,笔者对
百子莲低温胁迫下电解质外渗率(REC)的变化规律
和百子莲的半致死温度(LT50)进行研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料
大花百子莲(A.Praecox ssp.Orientalis Big
Blue)、龙之花百子莲(A.comptonii ssp.longtu-
bus)、白 花 百 子 莲 (A.Praecox ssp.Orientalis
White)和海德伯恩杂交百子莲(A.Headbourne
Hybrids),均为苏州农业职业技术学院相城科技园
提供的4年生品种。其中,海德伯恩杂交百子莲是
落叶品种,其余均为常绿品种。
1.2 越冬适应性观察
2013年1月下旬对苏州市相城区黄埭镇相城
科技园内受冻的田间植物进行越冬适应性观测,每
个品种选取10株。根据叶片冻害情况,参照李刚
等[7]的方法制定适宜本试验冻害情况的评价标准
(表1),结合冻害指数判定植株抗寒性的强弱,冻害
指数(CI)=∑(各冻害级数×该级叶片数)/调查总
叶片数。
1.3 相对电导率测定及低温半致死温度(LT50)的
确定
2013年1月下旬,在相城科技园内选取生长健
壮的植株各5丛(每丛5株)连土挖起,在0℃低温
冰箱中预冷24h,然后以2℃/h速度降温,各温度
维持24h,即在0℃、-2℃,-4℃、-6℃、-10℃、
 贵州农业科学 2015,43(5):58~60
 Guizhou Agricultural Sciences
表1 百子莲的冻害评价标准
Table 1 The freezing evaluation criteria of agapanthus
冻害级数
Freeze injury degree
受冻情况
Frost status
1级1Level 叶片基本无冻害
2级2Level 叶片有1/3面积出现褐渍状冻害(轻度冻害)
3级3Level 叶面积有1/2褐渍状冻害(中度冻害)
4级4Level 叶面积有2/3褐渍状冻害(中重度冻害)
5级5Level 整个叶片出现褐渍状冻害(重度冻害)
-12℃、-14℃、-16℃和-18℃低温下处理24h
后,选取整齐一致的叶片和根参照李合生等[8]的试
验方法,测定相对电导率。
将处理过的叶片剪成0.5cm×0.5cm的小块,
准确称取1g于50mL的带盖试管中,每个处理重
复3次,加20mL去离子水,加盖密封24h,在室温
9.8℃下测定溶液电导率,之后将封口的试管置于
100℃的水浴锅中煮沸30min,取出冷却至室温
(9.8℃),再次测定溶液的电导率。相对电导率=
(煮沸前的电导率值/煮沸后的电导率值)×100%,
应用电导法配以Logistic方程 Y,利用拐点方程确
定各样品的半致死温度(LT50)[9]。
2 结果与分析
2.1  4个百子莲品种的冻害指数
露地观察,所有供试品种在最冷月(1月下旬)
均有不同程度的冻害。白花伴有轻度冻害,大部分
叶片约1/3面积出现褐渍状冻害,冻害指数为1.63;
龙之花表现为中度冻害,叶片约1/2面积出现褐渍
状,冻害指数为2.14;而大花莲则地上部分出现褐
渍状冻害,冻害指数为3.56。
2.2 不同低温处理对4个百子莲品种相对电导率
的影响
2.2.1 叶片 大花、白花和龙之花3种百子莲的
相对电导率均呈慢-快-慢的变化规律,即不规则的S
型曲线(图1)。大花百子莲在-4~-6℃时,相对
电导率变化较大,表明其细胞膜伤害较大;龙之花在





/%
Re
la
tiv
e%
co
nd
uc
tiv
ity
%
0
20
40
60
80
100
10
30
50
70
90
0%%%%%%%%%-2%%%%%%%%-4%%%%%%%%-6%%%%%%%%-8%%%%%%%-10%%%%%%-12%%%%%%-14%%%%%%-16%%%%%-18
温度 /℃
Termperature
白花叶 细花叶 大花叶
图1 低温处理百子莲叶片的相对电导率
 Fig.1 Relative conductivity of agapanthus leaves at cold
treatment
-6~-8℃,相对电导率变化较大,之后就缓慢攀
升;而大花在-8~-10℃,相对电导率变化较大。
根据叶片相对电导率叶片的总体变化趋势可知,百
子莲属3个品种的相对电导率变化趋势基本相同,
即拐点以前,外渗率不断增加,表明降温对细胞膜伤
害率的递增效应不断增大,到拐点时最大;拐点之
后,外渗率逐渐下降,表明降温对细胞膜伤害率的递
增效应减小。
2.2.2 根 4个百子莲属植物根的相对电导率随
着温度的降低而逐渐增大,均呈缓慢上升的S型(图
2)。拐点以前,外渗率不断增加,表明降温对细胞膜
伤害率的递增效应不断增大。各温度处理下,白花
的相对电导率均小于其他3个品种,表明白花抗寒
性最强。





/%
Re
la
tiv
e%
co
nd
uc
tiv
ity
%
0
20
40
60
10
30
50
0%%%%%%%%%-2%%%%%%%%-4%%%%%%%%-6%%%%%%%%-8%%%%%%%-10%%%%%%-12%%%%%%-14%%%%%%-16%%%%%-18
温度 /℃
Termperature
海德伯恩杂交根
百花根
龙之花根
大花根
图2 低温处理百子莲根的相对电导率
   Fig.2 Relative conductivity of agapanthus root at
cold treatment
2.3 不同低温处理对4个百子莲品种半致死温度
的影响
2.3.1 叶片 由表2可知,白花、龙之花和大花的
叶片半致死温度分别为-10.97℃、-7.18℃和
-4.29℃,抗寒性差异达显著水平,白花百叶片的抗
寒性最强,大花的抗寒性最弱,依据LT50对3个品
种叶片的抗寒性进行排序,依次为白花>龙之花>
大花,与越冬适应性和相对电导率反映的结果相符。
2.3.2 根 由表2可知,各品种REC的相关系数
均达到0.9以上,说明经低温胁迫后4个品种根的
REC遵循Logistic方程的变化规律且与LT50具有
显著的相关性,拟合结果准确、可靠。由拟合结果可
知,白花根的LT50为-23.18℃,抗寒性最强;大花
抗寒性最弱,LT50为-18.38℃。依据LT50对该4
个品种根的抗寒性进行排序,依次为白花>龙之
花>海德伯恩杂交>大花。
·95·
 汪成忠 等 4个百子莲品种的抗寒性鉴定
 WANG Chengzhong et al Cold Resistance Identification of Four Agapanthus Varieties
表2  4个百子莲品种叶片和根的半致死温度
Table 2 The LT50of leaves and roots of four agapanthus varieties
品种
CultivarsL
ogistic
方程系数
Coefficients of Logistic equation
lna  b
半致死温度
LT50
拟合度
Goodness
of fit
叶片
白花 White  2.019 7  0.184 12 -10.97  0.934 63*
龙之花Longtubus  2.155 8  0.300 4 -7.18  0.983 02**
大花Big Blue  1.722 1  0.401 4 -4.29  0.977 31**

海德伯恩杂交 Headbourne Hybrids  1.616  0.083 -19.58  0.948 56*
白花 White  2.247  0.096 9 -23.18  0.988 61**
龙之花Longtubus  1.900  0.094 2 -20.17  0.970 90**
大花Big Blue  1.589  0.086 5 -18.38  0.921 0*
 注:**、* 分别表示拟合度达到极显著(P<0.01)和显著水平(P<0.05),下同。
 Note:**,*denote the fit was extremely significant(P<0.01)and significant(P <0.05),the same below
3 结论与讨论
3.1 结论
百子莲各品种叶片在越冬时均表现出不同冻
害,白花叶片约有1/3面积出现褐渍状冻害,冻害指
数为1.63;龙之花叶片有1/2面积出现褐渍状,冻
害指数为2.14;而大花地上部分出现褐渍状冻害,
冻害指数为3.56。百子莲叶片的抗寒性强弱为白
花>龙之花>大花。
大花、白花和龙之花的叶片和根的相对电导率
均呈慢-快-慢的变化规律,即不规则的S型曲线。
应用电导法配以Logistic方程 Y,利用拐点方程确
定各样品的半致死温度(LT50),白花、龙之花和大
花百子莲叶片的半致死温度分别为-10.97℃,
-7.18℃和-4.29℃,依据LT50对该3个品种叶片
的抗寒性进行排序,依次为白花>龙之花>大花与
越冬适应性和相对电导率反映的结果相符;白花、龙
之花、海德伯恩杂交和大花根的 LT50 分别为
-23.18℃、-20.17℃、-19.58℃和-18.38℃,依
据LT50对该4个品种根的抗寒性进行排序,由强至
弱依次为白花>龙之花>海德伯恩杂交>大花。根
系的抗寒性明显优于叶片。
3.2 讨论
植物在一定环境条件下,通过调节体内生理生
化反应提高自身的抗寒适应性[10-12]。利用测定电导
率的方法测定植物抗寒性具有科学性,因其主要反
映了植物细胞原生质膜[13]的稳定性。植物抗寒性
的降低是其受低温冷害后,原生质膜透性增强,电解
质外渗加大,糖、氨基酸、有机物、简单的氮化物和其
他溶解质外渗,即电导率增大的结果[14]。百子莲根
系的抗寒性明显优于叶片的抗寒性,主要因为土壤
具有保温的特性,使原生质膜透性降低,从而增强根
系的抗寒性。
试验采用植株带土整株进行人工低温处理,与
实际低温变化具有一定的相似性,所以结果值得推
敲。植物的抗寒性虽然主要取决于遗传性状,但它
受到多种环境因子和生物因子的综合作用,其抗寒
性也必然受到温度以外的其他因子的影响。因此,
室内模拟自然研究与田间观察相结合,将会更好地
反映生产实际情况,能更好的指导生产。根据试验
得出的抗寒性结论,结合江浙沪地区的极端气温及
极端温度的持续时间,海德伯恩杂交和白花品种可
在江苏、浙江和上海等地进行露地栽培;龙之花品种
可在江苏、浙江和上海等大部分地区进行露地栽培,
但在江苏北部冬季需要防寒处理才能安全越冬;大
花在江苏中南部、浙江和上海地区冬季必须有防寒
措施才能安全越冬。
[参 考 文 献]
[1] 王 会,辛雅芬,张 荻,等.多效唑对百子莲花葶矮
化效应的研究[J].上海交通大学学报:农业科学版,
2013(3):1-8.
[2] 许春娇,卓丽环.温度调控使百子莲花期提前[J].园
林,2013(3):4-75.
[3] 王 磊,卓丽环,李瑞发.百子莲无土栽培营养液配方
的研究[J].浙江农业学报,2012,24(2):238-242.
[4] 张 荻,申晓辉,卓丽环.百子莲(Agapanthus prae-
coxssp.Orientalis)开花生理特征的研究[J].上海交
通大学学报:农业科学版,2011(3):6-13.
[5] 卓丽环,李 博,张 琰,等.植物生长延缓剂对百子
莲开花的影响[J].安徽农业科学,2010,38(15):
3707-3709.
[6] 张 琰,黄孝慈.航天诱变百子莲种子对其SP1代的
影响[J].安徽农学通报,2009(6):15-17,100.
[7] 李 刚,姜卫兵,翁忙玲,等.木兰科6种常绿树幼苗
抗寒性的初步研究[J].园艺学报,2007,34(3):783-
786.
[8] 朱根海,刘祖棋,朱培仁.应用Logistic方程确定植物
组织低温半致死温度的研究[J].南京农业大学学报,
1986(3):11-15.
[9] 李合生,赵 群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理
和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.
(下转第64页)
·06·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences
瓣相对出油率较少,且花期较短(盛花期7~10d),
受时间限制较大;一年生叶和假种皮对植株的损害
相对较小,且出油率较高,是获取植物芳香精油比较
理想的材料。但一年生叶精油的综合品质远大于假
种皮,所以采用一年生叶比假种皮好,且取材也相对
容易。
3)有研究发现,含笑属植物挥发油中含有多种
单萜和倍半萜类化合物及其含氧衍生物[8-9],含笑属
植物的脂溶性提取物具有抗肿瘤活性[6-7]。试验只
从精油提取率和综合品质方面对亮叶含笑的精油进
行比较分析,若要考虑精油在医学、香料及化妆品等
领域的应用价值,还需对精油的有效成分作进一步
的分析。
[参 考 文 献]
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志
[M].北京:科学出版社,1979.
[2] 贵州植物志编辑委员会.贵州植物志[M].四川:民族
出版社,1989.
[3] 张水华.食品分析[M].北京:中国轻工业出版社,
2004.
[4] 王巨媛,翟 胜.植物精油应用进展及开发前景展望
[J].江苏农业科学,2010(4):1-3.
[5] 宋晓凯,吴立军,屠鹏飞.近五年木兰科植物生物活性
研究及应用进展[J].中草药,2002,33(10):958-960.
[6] 熊 江,戴好富,易元芬,等.多花含笑叶的挥发油成
分研究[J].天然产物研究与开发,2001,13(5):13-
14.
[7] 钟瑞敏,张振明,曾庆孝,等.金叶含笑中芳香精油成
分的气相色谱-质谱分析[J].植物生理学通讯,2005,
41(4):505-508.
[8] 程永现,雷茂林,周 俊.壮丽含笑中的新倍半萜成分
及其化学分类学意义[J].云南植物研究,2002,24
(1):129-132.
[9] 赵利琴.木兰科含笑属萜类成分及其生物活性研究进
展[J].时珍国医国药,2005,16(8):722-725.
[10] 王朝瑾,芮雯雯.从树叶中提取精油萃取液的研究
[J].食品科学,2006,27(12),405-406.
[11] 吴有炜.实验设计与数据处理[M].苏州:苏州大学出
版社,2002.
[12] 邓聚龙.灰色控制系统[M].武汉:华中理工大学出版
社,1985.
[13] 吴 琼,迟海红,刘映良,等.亮叶含笑叶片挥发油提
取条件的优化[J].贵州农业科学,2013,41(16):155-
157.
[14] 魏小兰,赵林森,李恒安,等.6种芳香植物精油的提
取及综合品质评价[J].安徽农业科学,2009,37(30):
14539-14541,14568.
[15] 刘思峰,谢乃明.灰色系统理论及其应用[M].北京:
科学出版社,2008.
[16] 樊 荣,曾新安,关 昕.不同方法提取的柚皮精油质
量评价[J].食品工业科技,2012,33(7):202-205.
[17] 李娟娟,王羽梅.薄荷精油成分和含量的影响因素综
述[J].安徽农业科学,2011,39(36):22313-22316.
(责任编辑:聂克艳
櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁

(上接第60页)
[10] 毛志滨,谢晓金,汤庚国.7种冬青树种耐低温能力比
较[J].南京林业大学学报:自然科学版,2006,30(1):
440-443.
[11] 董 丽,黄亦工,贾麦娥.北京园林主要常绿阔叶植物
抗冻性及其测定方法[J].北京林业大学学报,2002,
24(3):33-36.
[12] Dexter S T,Tottingh amW E,Graber L F.Prelimi-
nary results inmeasuring the hard iness of plants[J].
Plant Physio,1930,5(2):215-223.
[13] 杨青林,王艳芝,季志强,等.电导率法测定玉米种子
活力试验初报[J].内蒙古农业科技,2011(4):33.
[14] 梁锁兴,田海滨,侯东梅,等.电导率法测定榛子枝条
抗寒性[J].山西农业科学2013,41(6):554-556.
(责任编辑:孙小岚)
·46·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences