全 文 ：书江西农业学报 2015，27(8):67～70
Acta Agriculturae Jiangxi
特色油料植物星油藤对干旱胁迫的生理响应
王晓敏，张 燕
收稿日期:2015－03－02
基金项目:贵州省农科院基金项目“特色高油植物星油藤适生机理研究”［(2011)009号］。
作者简介:王晓敏(1982─)，女，助理研究员，主要从事油脂植物资源保护与创新。
(贵州省亚热带作物研究所，贵州 兴义 562400)
摘 要:以星油藤为材料，研究在干旱胁迫环境条件下，星油藤生理的变化规律，结果表明: 随着干旱胁迫程度的加深
及时间的延长，叶片相对含水量、叶水势、叶绿素含量逐渐降低，膜透性、MDA、可溶性糖、脯氨酸含量逐渐升高，质膜受到损
害，可溶性蛋白含量呈从低到高的增加趋势，SOD活性呈从高到低的降低趋势。在干旱胁迫下，星油藤的生理指标互相协
调作用，存在显著的相关关系。
关键词:星油藤;干旱胁迫;生理响应
中图分类号:Q945．17 文献标志码:A 文章编号:1001－8581( 2015) 08－0067－04
Physiological Ｒesponse of Characteristic Oil Plant Plukenetia volubilis to Drought Stress
WANG Xiao－min，ZHANG Yan
( Subtropics Crops Ｒesearch Institute of Guizhou Province，Xingyi 562400，China)
Abstract: The physiological variation law of characteristic oil plant Plukenetia volubilis Linneo under the condition of drought
stress was studied． The results showed that: when the extent of drought stress deepened ant its duration lengthened，the leaf relative
water content，leaf water potential and leaf chlorophyll content of Plukenetia volubilis decreased gradually，the membrane permeabili-
ty，malondialdehyde ( MDA) content，soluble sugar content，and proline content increased gradually，the plasma membrane was
damaged，the soluble protein content displayed a trend from low to high，and the activity of superoxide dismutase ( SOD) displayed
a trend from high to low． Under drought stress，the physiological indexes of Plukenetia volubilis had a coordinating interaction，and
there were certain significant correlations among these indexes．
Key words: Plukenetia volubilis; Drought stress; Physiological response
星油藤(Piurenefias linneo)也称南美油藤、印加果、
印加花生、美藤果，属于大戟科多年生常绿木质藤本油
料植物，原产于南美洲。2006 年由中科院引入云南栽
培，因果型为四角、五角或六角型，形状像“星星”，中科
院西双版纳热带植物园定名为星油藤。该植物当年种
植当年开花结果，丰产期长达 10 年以上。适宜区域高
产栽培可产种子达 1500 ～ 2100 kg /hm2，种子含油率
40% ～ 50%，星油藤油主要由多元不饱和脂肪酸组成，
富含亚麻酸和亚油酸，被誉为植物脑黄金，可广泛应用
于食品、保健、制药、化妆品领域，是亟待研究开发的一
种新兴高档保健油料植物。
2011年，贵州省亚热带作物研究所从西双版纳热
带植物园引进星油藤在贵州低热河谷区进行试种取得
初步成功，经过 3年的地区适应性观察试验，已经初步
掌握该植物的生物学特性，为应对近年来贵州频繁发
生的极端干旱恶劣天气，需进一步深入研究其抗逆性，
试验通过采用人工控水干旱胁迫，测定分析在不同土
壤含水量条件下星油藤生理指标的变化规律，以期对
星油藤的引种栽培提供参考。
1 材料与方法
1．1 材料
用 2013年在贵州望谟星油藤试验基地收获的种
子，于 2014年 4月份在贵州亚热带作物研究所塑料大
棚播种，待种子萌发长出第一片真叶后移栽入事先装
好土的塑料花盆中。试验盆每盆装土 4 kg，并用多菌
灵对土壤进行杀菌。
1．2 试验设计
待苗长到 30 cm，有 5～6 片真叶，茎抽蔓时开始胁
迫试验。试验设 3 个水分梯度，分为轻度干旱即土壤
含水量为(15±5)%、中度干旱即土壤含水量为(10±
5)%、重度干旱即土壤含水量为(5±5)%，以土壤含水
量为(30 ± 5)%作为对照(CK)。每天于 18:00 采用
TZS－W型土壤含水量测量仪测量和监控土壤水分含
量，均匀补充当天失掉的水分，1 个处理 3 盆，重复 3
次，随机区组排列。到控水达到预期的水分梯度后的
第 5、10、15、20、25、30 d 时分别取样测定叶水势、叶片
相对含水量、细胞膜透性、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋
白、丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)等
指标。
1．3 生理指标测定与统计分析
叶水势用水势测量仪测定，叶片相对含水量采用
称重法，细胞膜透性采用电导率法，叶绿素含量采用
TYS－3N植株养分速测仪测定，可溶性糖、可溶性蛋白、
脯氨酸、SOD参照张蜀秋主编的《植物生理学实验技术
教程》进行测定。数据处理用 Excel 2007 统计作图，
SPSS 17．0进行相关分析。
2 结果与分析
2．1 干旱胁迫下星油藤叶片相对含水量和叶水势的
变化
由图 1和图 2 可知，随着干旱胁迫程度的加深和
胁迫时间的延长，星油藤叶片相对含水量和叶水势也
随之逐渐降低。当胁迫至第 10 天时，轻度、中度和重
度干旱处理下叶片含水量分别比对照低 3．2、11、21 个
百分点，叶水势比对照低 0．110、0．300、0．494 Mpa。胁
迫至第 20天时，只有重度干旱处理的植株出现明显的
叶片干枯卷曲萎蔫，叶片相对含水量较对照下降了34．8
个百分点，此时轻度、中度干旱处理的叶片相对含水量
分别较对照下降了 5．8、26．8 个百分点，叶水势也分别
从开始处理时的－0．210、－0．420、－0．602 Mpa 下降到－
0．240、－0．530、－0．650 Mpa，说明在重度干旱即土壤含
水量为 30%左右时，星油藤叶片可以正常生长十多天
而不萎蔫。胁迫至第 20天以后，中度干旱和重度干旱
处理的叶片相对含水量和叶水势下降趋势较对照快。
图 1 不同干旱胁迫对星油藤叶含水量的影响
图 2 不同干旱胁迫对星油藤叶水势的影响
2．2 干旱胁迫下星油藤叶质膜透性及叶绿素含量的
变化
叶相对电导率值的大小可以反映原生质膜受伤害
的程度。由图 3 可知，随着干旱胁迫程度的加深和胁
迫时间的延长，星油藤叶的相对电导率随之升高，说明
原生质膜受伤害程度逐渐加大。胁迫至第 30 天时，轻
度、中度和重度干旱的相对电导率分别比对照高 13．7、
32．1和 49．2个百分点。从图 4 可知，叶绿素含量呈下
降的趋势，3种干旱胁迫程度的星油藤叶绿素含量为轻
度胁迫＞中度胁迫＞重度胁迫。
图 3 不同干旱胁迫对星油藤叶相对电导率的影响
图 4 不同干旱胁迫对星油藤叶绿素含量的影响
2．3 干旱胁迫下星油藤叶片渗透调节物质含量的变化
由图 5、图 6、图 7可知，随着干旱胁迫程度的加剧
和胁迫时间的延长，星油藤可溶性糖含量和脯氨酸含
量随之升高，可溶性蛋白含量是下降后升高。3 种干旱
胁迫程度星油藤可溶性糖和脯氨酸含量在同一时间均
高于对照，表现为轻度胁迫＜中度胁迫＜重度胁迫。从
开始胁迫时，可溶性蛋白含量持续降低，至第 20 天后
达到最低值，后逐渐升高。总体看来，在胁迫从开始到
第 20 天时，只有轻度胁迫的可溶蛋白含量较对照低，
以后逐渐比对照高，而其他 2 种胁迫程度可溶性蛋白
含量持续比对照高。
2．4 干旱胁迫下星油藤叶 MDA 含量和 SOD 活性的
变化
由图 8可知，随着胁迫时间的持续，轻度、中度、重
度干旱胁迫处理的星油藤 MDA 含量随之增加，胁迫至
第 30天时，分别比对照增加了 5．03、11．18、34．69 μmol /
L。由图 9可以看出，随着干旱胁迫程度的加剧和胁迫
时间的延长，SOD 活性是先升高后下降。3 种胁迫程
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度均表现为从开始胁迫时的第 5 天至第 20 天的 SOD
活性逐渐增强，并在第 20 天达到最高值，后随着胁迫
时间的持续，SOD 活性逐渐降低，胁迫至第 30 天时的
SOD活性降至最低点，3 种胁迫程度的星油藤 SOD 活
性均高于对照。
图 5 不同干旱胁迫对星油藤叶可溶性糖含量的影响
图 6 不同干旱胁迫对星油藤脯氨酸含量的影响
2．5 干旱胁迫下星油藤各生理指标的相关性分析
在干旱胁迫处理下，星油藤各生理指标的相关性
系数如表 1。星油藤叶相对含水量与水势、叶绿素含量
呈显著正相关，与膜透性、可溶性糖、脯氨酸、MDA 含
量呈极显著负相关。水势与膜透性、可溶性糖、可溶性
蛋白、脯氨酸、MDA呈显著正相关，与叶绿素含量呈极
显著负相关。膜透性与可溶性糖、脯氨酸、MDA呈极
显著正相关，与叶绿素呈显著负相关。叶绿素与脯氨
酸、MDA显著负相关。可溶性糖与脯氨酸、MDA 呈极
显著正相关。脯氨酸与 MDA呈极显著正相关。
图 7 不同干旱胁迫对星油藤叶可溶性蛋白含量的影响
图 8 不同干旱胁迫对星油藤 MDA含量的影响
图 9 不同干旱胁迫对星油藤 SOD活性的影响
表 1 干旱胁迫星油藤各生理指标的相关系数
指标 含水量 水势 膜透性 叶绿素 可溶性糖 可溶性蛋白 脯氨酸 MDA SOD
含水量 1．000
水势 0．902* 1．000
膜透性 －0．949＊＊ 0．831* 1．000
叶绿素 0．873* －0．945＊＊ －0．829* 1．000
可溶性糖 －0．951＊＊ 0．813* 0．925＊＊ －0．802 1．000
可溶性蛋白 －0．624 0．877* 0．593 －0．755 0．485 1．000
脯氨酸 －0．966＊＊ 0．886* 0．985＊＊ －0．843* 0．949＊＊ 0．667 1．000
MDA －0．974＊＊ 0．861* 0．986＊＊ －0．832* 0．968＊＊ 0．603 0．996＊＊ 1．000
SOD －0．127 －0．291 0．231 0．167 0．287 －0．641 0．132 0．207 1．000
注:* 、＊＊分别表示在 0．05、0．01水平上的差异显著性。
3 结论与讨论
在干旱环境下，叶水势及叶片相对含水量能够反
映植物体内的水分亏缺情况，本研究中，对星油藤干旱
胁迫至第 20天时，重度干旱处理的植株出现了明显的
叶片卷曲萎蔫，叶片相对含水量较对照下降了 34．8 个
百分点，比轻度、中度干旱处理的下降幅度大，叶水势
同时也下降，此时水分亏缺比较严重，说明重度干旱对
星油藤影响最大。
在干旱胁迫下，通过测定组织外渗液的电导率值
及 MDA，判断质膜受伤害的程度已用在多种植物逆境
968期 王晓敏等:特色油料植物星油藤对干旱胁迫的生理响应
生理的研究上。随着干旱胁迫程度的加深和时间的延
长，电导率及 MDA 值持续增加，说明质膜受伤害的程
度逐渐加大。
脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白是植物在干旱胁
迫下体内积累的重要渗透调节物质，起着渗透调节的
作用。在轻度、中度、重度干旱胁迫下，星油藤脯氨酸
及可溶性糖含量逐渐增加，这与范苏鲁等［5］的研究结
果一致。而可溶性蛋白含量是先降低后升高，原因是
干旱抑制了正常蛋白的合成并诱导其降解，但随着时
间的延长，又会诱导一些新的蛋白出现［7］。
细胞内的保护酶系统如 SOD在植物在遭受到干旱
胁迫时，可以清除细胞中生物活性氧，使细胞免于伤
害，酶活性越高，植物的抗旱性也越强。在轻度、中度、
重度干旱胁迫下，SOD 活性呈升高－下降的趋势，产生
这种变化的原因是星油藤细胞膜脂过氧化加强导致
SOD活性增强，后期含水量和气孔导度的降低导致歧
化反应产生的 O2不能及时释放而抑制了 SOD 的活性，
使 SOD活性降低［8］，说明随着干旱胁迫的持续，星油藤
的抗旱性越来越弱，受到伤害的程度逐渐加大。干旱
胁迫下星油藤生理指标的相关性说明，各生理指标互
相协调作用，符合其变化规律。
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( 责任编辑:曾小军)
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( 责任编辑:黄荣华)
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