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低温胁迫对新型油料植物星油藤的影响初探



全 文 :2014 年第 11 期 1691
收稿日期:2014-06-25
基金项目:贵州省农科院基金项目 [(2011)009 号];黔西南州科技局项目 [(2012)52 号]
作者简介:王晓敏 (1982 -) ,女,贵州安顺人,助理研究员,硕士,从事油脂植物资源保护与创新工作。E-mail:wxmgzu@ 163. com。
文献著录格式:王晓敏,张燕. 低温胁迫对新型油料植物星油藤的影响初探[J]. 浙江农业科学,2014 (11) :1691 - 1692,1698.
低温胁迫对新型油料植物星油藤的影响初探
王晓敏,张 燕
(贵州省亚热带作物研究所,贵州 兴义 562400)
摘 要:以星油藤叶片为试验材料,进行不同低温胁迫处理,测定其相对电导率及含水量。结果表明:相
对电导率变化遵循 Logistic曲线方程的规律,回归分析确定其半致死温度 LT50在 7. 92 ~ 10. 19℃,且叶片含水量
随着胁迫温度的降低而下降。
关键词:星油藤;低温胁迫;Logistic曲线;半致死温度
中图分类号:S 565 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2014)11-1691-02
星油藤 (Plukenetias volubilis L.) ,也称山花
生、印加坚果、艽芥果、南美油藤等,为大戟科多
年生常绿木质藤本油料植物,原产南美洲亚马逊河
热带雨林的高海拔地区,已被当地居民食用了
3 000多年[1]。
星油藤种子含油量高达 45% ~ 54%,油脂含
多元不饱和脂肪酸 90%以上,还含有抗氧化成分
的维生素 A,E和蛋白质,具有较强的抗氧化性和
药食保健功能,是理想的保健食用油和化妆品原
料,是亟待研究开发的一种特色高档新型保健油料
植物。2011 年,贵州亚热带作物研究所引种到贵
州低热河谷区南北盘江一带试种栽培,表现出植株
生长快、开花结果早、坐果率高等特点,生育期
280 d左右,1 次种植可多年采收,经济效益显著。
但在自然栽培条件下,每年 1 - 2 月都易遭受不同
程度低温霜冻。通过 3 年的观察,当气温低于 5 ℃
时[2],其新老叶片易枯萎脱落,果实不能成熟,
枝条枯死,需采取防寒措施才能保证主茎第 2 年进
入春暖后重新萌芽生长。因此为进一步明确低温对
星油藤生理的影响,探索其抗寒机理,试验以人工
低温处理星油藤成熟叶片,探讨低温胁迫对相对电
导率及叶片含水量的影响,并通过 Logistic 回归分
析确定星油藤的低温半致死温度 (LT50) ,以期为
选定星油藤在贵州的适宜种植区域,发展其越冬防
寒技术提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
从中国科学院西双版纳热带植物园引进星油藤
种子,于贵州省亚热带作物研究所试验基地育苗,
以种植后已结果植株为试材。上海日岛科学仪器有
限公司 DDS-11A数字式电导仪测定叶片电导率。
1. 2 处理设计
从生长健壮的星油藤植株同一部位摘取大小一
致的成熟叶片,用去离子水冲洗干净后保存于自封
袋中,以 20 ℃室温为对照,后放入冰柜中做低温
处理。处理温度从 10 ℃逐渐降到 4 ℃,2 ℃,0
℃, - 2 ℃, - 4 ℃。每个温度分别处理 24,48,
72 h 后测定相对电导率和含水量,每处理重复
3 次。
相对电导率的测定。每天上午取出处理的叶
片,除去中脉后,以去离子水洗净,在滤纸上吸
干。用普通打孔器打成均匀小片,称取样品 0. 5 g,
后放入 100 mL具塞三角瓶中,并加入去离子水 20
mL,搅拌均匀,在室温下静置 30 min,后用电导
仪测定溶液的电导率 E1;然后置于水浴锅煮沸
10 min,冷却至室温后,测定溶液总电导率 E2。
相对电导率 /% = [(E1 -空白去离子水电导率) /
(E2 -空白去离子水电导率) ]× 100。
叶片含水量测定。取经连续低温处理 72 h 后
的叶片先称重 M1,再放入 105 ℃烘箱中烘至恒重,
再称重 M2。叶片含水量 /% = (M1 - M2) /
M1 × 100。
1. 3 数据统计
通过 Excel 2003,SPSS 15. 0 软件做 Logistic 回
归分析,并求出相对电导率为 50%时的 LT50值。
1692 2014 年第 11 期
2 结果与分析
2. 1 低温胁迫对叶片相对电导率的影响
在不同低温胁迫下分别处理 24,48,72 h,相
对电导率变化结果如图 1 所示。
图 1 低温胁迫不同时间相对电导率变化
从图 1 可以看出,3 个处理时间的相对电导率
均随着温度的下降而升高。温度开始下降时,相对
电导率上升较缓慢,随后快速上升,后又趋于缓
慢。相对电导率呈 S型曲线变化,即随胁迫温度的
降低,呈缓慢增加-快速增加-缓慢增加的趋势,其
规律基本符合 Logistic 曲线的变化规律,这与刘冰
等[3 - 6]在其他植物上的研究结果一致。
从胁迫时间来看,随着低温胁迫时间持续增
加,相对电导率增大,说明低温持续时间的增加,
使主动运输机制受到破坏的程度增大,细胞膜透性
增大,离子外渗增大。
2. 2 LT50值的确定
参照刘建等[4]的研究方法。低温胁迫不同时
间段的叶片相对电导率曲线变化基本符合 Logistic
变化规律,回归分析结果见表 1。
用 Logistic 方程 y = k / (1 + ae - bx)拟合,其
中,y为低温处理下的相对电导率,x为处理温度,
k,a,b为参数,求回归方程的二阶倒数,并令其
等于 0,即可获得曲线的拐点 d2y /d2x的 x 值,即 ln
a /b,即为 LT50值。
在此低温下,叶片相对电导率的递增效应越
大,LT50值越低,说明该物种抗寒性越强;反之则
抗寒性越弱。
表 1 低温胁迫下不同时间对叶片相对电导率影响的 Logistic回归方程
处理时间
曲线参数
k a b 回归方程 LT50 /℃
R2
24 h 34. 31 2. 09 0. 093 y = 34. 31 / (1 + 2. 09e - 0. 093x) 7. 92 0. 978
48 h 35. 37 3. 17 0. 123 y = 35. 37 / (1 + 3. 17e - 0. 123x) 9. 37 0. 966
72 h 36. 49 3. 65 0. 127 y = 36. 49 / (1 + 3. 65e - 0. 127x) 10. 19 0. 989
从表 1 可知,随着低温胁迫时间的持续,LT50
逐渐有所增加。星油藤叶片的 LT50值范围在 7. 92 ~
10. 19 ℃,各参数方程的相关系数均在 0. 96 以上。
2. 3 低温胁迫对叶片含水量的影响
在低温胁迫持续 72 h 后,星油藤叶片含水量
变化如图 2 所示。
图 2 低温处理 72 h后叶片含水量变化
从图 2 可知,叶片含水量随着胁迫温度的降低
而下降,当温度降至﹣ 4 ℃时,叶片含水量比对照
20 ℃时下降了 27. 28%。说明在冬季气候条件下,
低温造成星油藤叶片失水导致枯萎脱落。
3 小结与讨论
低温胁迫后,星油藤叶片相对电导率遵循
Logistic曲线的变化规律,通过 Logistic 回归分析得
出,随着低温胁迫时间的持续,LT50逐渐有所增
加,表明随着低温持续时间的增加,主动运输机制
损伤的程度依次增强,对细胞致死具有更显著的
作用。
Logistic分析还得出,星油藤的 LT50值在 7. 92 ~
10. 19 ℃,这与田间观察的气象温度 10 ℃左右
时,星油藤叶片边缘开始部分卷缩萎蔫但并不
脱落的现象基本吻合。但本试验仅对星油藤叶
片的低温半致死温度进行了分析,由于冬季其
侧茎、果实等均受到低温为害,后期继续研究
其侧茎、果实的低温半致死温度对全面了解该
物种的抗寒性是必要的。
( 下转第 1698 页)
1698 2014 年第 11 期
泛应用[5 - 7],大幅降低了一线检疫人员的工作强
度,缩短了检测周期,提高了检出率。
本研究采用标准菌株,通过对其 ITS 区序列特
征的研究,首次建立了菊花花枯病菌的实时荧光
PCR特异性检测方法,并通过样品的验证表明,
该方法快捷、灵敏度高、特异性强,能够检测到
100 fg以上的菊花花枯病 DNA 样本,整个检测过
程为 2 h左右,能满足进出境菊花及菊花产品快速
通关的要求。
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(责任编辑:张瑞麟
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
)
( 上接第 1692 页)
植物受 0 ℃以上低温冻害后,吸水能力和蒸腾
速率都明显下降,引起水分代谢失调,经 0 ℃以下
低温后,植物组织细胞内的自由水结冰,从而破坏
细胞结构,使细胞失水[6]。由此得出低温对星油
藤可造成水分代谢失调影响的结论。因此为了使星
油藤在贵州低热河谷区域能安全自然越冬,通过低
温锻炼等措施提高其抗寒性将是下一步研究重点。
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)
( 上接第 1694 页)
3 小结
传统的茶园深耕虽然可以改良土壤结构,提高
土壤肥力,但丽水市茶园很少进行深耕。在每年基
肥和追肥施用中,大多数茶园均采用撒施方法,一
方面导致了土壤板结,另一方面使茶树根系向地表
生长,而土壤深层没有根系生长,土壤深层养分不
能得到利用,茶树易出现营养贫乏即缺素现象。基
于此,本研究选用免深耕土壤调理剂,在 3 种不同
立地条件的茶园施用,均表现出一定的促根生长效
果和良好的新梢促生效应,其中尤以低丘缓坡茶园
施用效果最佳,施用后,茶树根系变粗,入土加
深,根鲜重明显增加,表现出较好的促根效果;发
芽密度低丘缓坡茶园施用效果虽然不及平地茶园,
但依然极显著高于同组的对照;而 1 芽 3 叶百芽重
和茶鲜叶产量,低丘缓坡茶园均达到最佳效果,较
之对照,其增幅均为最大,且都达到极显著水平。
茶园土壤施用免深耕土壤调理剂,具有良好土
壤改良效果和促进茶树生长作用。实际应用过程
中,应注意在良好茶园生态小气候的基础上,配合
施用一定量的免深耕调理剂,方能发挥该药剂的土
壤改良效果,促进茶树生长,实现增产增效。
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(责任编辑:张才德)