全 文 ：水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理特性的影响
朱志国 (芜湖职业技术学院，安徽芜湖 241003)
摘要 ［目的］研究水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理特性的影响。［方法］以浙皖粗筒苣苔种子为试验材料，通过盆栽试验进行水分
胁迫处理，比较不同程度水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理指标的变化。［结果］随着水分胁迫的加剧，浙皖粗筒苣苔总叶面积、单叶面
积明显减小;随着土壤水分的减少，幼苗期叶水势、叶片相对含水率、叶绿素 a、叶绿素 b含量和叶绿素总量均呈降低趋势; 水分胁迫引起
幼苗期浙皖粗筒苣苔叶片气孔数显著增多，气孔长度和气孔宽度显著减少。［结论］在水分胁迫下，浙皖粗筒苣苔幼苗叶片通过改变内
部的生理特性以提高自身的抗旱性。
关键词 水分胁迫;浙皖粗筒苣苔; 生理特性
中图分类号 S507 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2012) 30 －14643 －02
Effeccts of Soil Water Stress on Leaf Physiological Characteristics of Briggsia chienii Chun
ZHU Zhi-guo ( Wuhu Institute of Technology，Wuhu，Anhui 241003)
Abstract ［Objective］The research aimed to study the effects of water stress on leaf physiological characteristics of Briggsia chienii Chun．
［Method］Using Briggsia chienii Chun seeds as test material，the physiological characteristics of the growth of seedling leaves was analyzed
through pot experiment under water stress． ［Result］With the strengthening of water stress，the summed leaf area and single leaf area of
Briggsia chienii Chun significantly reduced． With the reduce of soil moisture，the seedling leaf water potential，leaf relative water content，
chlorophyll a，chlorophyll b，and the total chlorophyll all tended to decrease． The water stress caused the number of stomata of Briggsia chienii
Chun in seedling stage to increase significantly and the length and the width of stomata reduced significantly． ［Conclusion］Drought-resistance
of Briggsia chienii Chun was increased by changing inner physiological characteristics of seedling leaves．
Key words Water stress; Briggsia chienii Chun; Physiological characteristics
作者简介 朱志国( 1976 － ) ，男，安徽肥西人，副教授，硕士，从事观赏
植物繁育与栽培方面的教学及科研工作，E-mail: whptu． zzg
@ 163． com。
收稿日期 2012-08-08
浙皖粗筒苣苔(Briggsia chienii Chun)又名岩青菜、石燕
三七、金丝草、虎皮、岩白菜、小荷草、佛肚花，属苦苣苔科粗
筒苣苔属多年生莲座状草本植物，是我国华东特有种，花期 6
～8月，花冠紫红色，花冠内面具紫色斑点，主要分布在江西
东部、浙江西南部、安徽南部［1］等地，生于海拔 500 ～ 1 000 m
的潮湿岩石、山谷沟边及草丛中，在石灰岩生境种中也能生
长。它是观赏、药用兼具的野生植物［2］，可作为园林地被及
室内盆栽应用开发。为此，笔者对水分胁迫下浙皖粗筒苣苔
叶片幼苗期生理特性进行研究，探明浙皖粗筒苣苔对土壤干
旱环境的适应机理。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 供试浙皖粗筒苣苔种子于 2010 年采自安
徽大别山区，贮藏于 5 ℃环境中备用。
1． 2 试验设计 2011 年 3 月 6 日开始进行盆栽试验，将种
子播种于育苗盘中，所用基质为泥炭。将土壤水分保持在
40%的田间持水量，待种子出苗后 14 d取大小一致的幼苗进
行试验。试验设 3个水分处理:正常水分处理(CK) ，土壤持
水量为田间最大持水量的 80%;中度干旱处理，土壤持水量
为最大持水量的 60%;重度干旱处理，土壤持水量为最大持
水量的 40%;严重干旱处理，土壤持水量为最大持水量的
20%。每个处理设 15 次重复。在试验期间，采用称量法控
制水分，每天浇水 1次。水分处理 1个月后开始指标测定。
1． 3 测定项目与方法
1． 3． 1 叶生长指标的测量。在试验结束后，选取生长一致
的幼苗，摘下每个单株的叶片。统计总叶数(TNL) ，采用称
量法测定叶生物量(LDM) ，用叶面积测定仪测定叶面积
(LA)。
比叶面积(SLA)=(TNL × LA)/LDM
1． 3． 2 叶片水分特征的测定。随机选取单株，标记，摘下完
全展开的第 2片叶放入自封袋。叶水势采用小叶流法测定，
相对含水率(RWC)和水分饱和亏(WSD)采用烘干法测定。
1． 3． 3 叶绿素含量的测定。叶绿素含量采用分光光度计法
测定。将所取叶片称量后，剪碎后加入丙酮研磨提取叶绿
素。把叶绿体色素提取液倒入比色杯中，用分光光度计测定
吸光度，计算叶绿素 a和叶绿素 b含量。
1． 3． 4 气孔特性。随机选取5个单株，取下第2片叶片接近
中间的叶表皮，用配有 40、10倍目镜的光学显微镜统计表皮
细胞数和气孔数，测定气孔的密度、长度、宽度。
2 结果与分析
2． 1 水分胁迫对幼苗叶片生长特性的影响 由表 1 可知，
浙皖粗筒苣苔幼苗的总叶面积和单叶面积均随着水分胁迫
的加剧而逐渐减小。严重干旱处理、中度干旱处理、轻度干
旱处理和正常水分处理之间均存在 0. 05 水平显著差异。同
时，重度胁迫使叶片数量明显减少。严重胁迫时比叶面积下
降，但各处理间差异不显著(P ＞0． 05)。
表 1 浙皖粗筒苣苔幼苗叶片生理特性
处理
总叶面积
cm2
叶数
单叶面积
cm2
比叶面积
dm2 /g
正常水分处理 53． 76 a 68 a 0． 56 a 0． 66
轻度干旱处理 48． 23 a 65 a 0． 53 a 0． 65
中度干旱处理 40． 35 b 57 b 0． 51 b 0． 63
严重干旱处理 21． 04 b 39 b 0． 46 b 0． 60
注:同列不同小写字母表示差异在 0． 05水平显著。
2． 2 水分胁迫对幼苗叶片水分特征的影响 由表 2 可知，
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(30):14643 － 14644 责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.30.236
水分胁迫在 0. 05 水平显著降低幼苗浙皖粗筒苣苔的叶水
势，从正常水分处理到轻度干旱处理、从轻度干旱处理到中
度干旱处理、从中度干旱处理到严重干旱处理浙皖粗筒苣苔
幼苗叶水势降幅依次为 0． 4、0． 5、0． 6 MPa。产生这种变化的
原因主要是在轻度干旱胁迫下，当土壤水分减少，浙皖粗筒
苣苔可以调节体内水分，叶水势降低不明显;但当土壤严重
缺水时，浙皖粗筒苣苔幼苗无法通过调节体内水分来满足蒸
腾需要，叶水势会降低较快，从而形成较大的水势梯度，幼苗
从土壤中吸收水分。这是对土壤干旱胁迫的一种适应性反
映。浙皖粗筒苣苔幼苗叶片相对含水率随着水分胁迫的加
剧而下降，饱和亏则随着水分胁迫加剧而增加。从正常水分
处理到严重干旱处理，叶片相对含水率、饱和亏的变化幅度
逐渐增大，特别是从中度干旱到严重干旱的变化幅度最大。
这表明水分胁迫引起土壤中水分的减少，浙皖粗筒苣苔叶片
在水分特征上对土壤干旱产生适应性的变化。
表 2 浙皖粗筒苣苔幼苗叶片水分特征
处理 叶水势∥MPa 叶相对含水量∥% 饱和亏∥%
正常水分处理 －1． 2 c 90． 35 a 11． 23 c
轻度干旱处理 －1． 6 c 88． 11 a 13． 62 c
中度干旱处理 －2． 1 c 83． 65 b 19． 36 b
严重干旱处理 －2． 7 c 76． 20 c 26． 02 a
注:同列不同小写字母表示差异在 0． 05水平显著。
2． 3 水分胁迫对幼苗叶片叶绿素含量的影响 在水分胁迫
过程中，叶绿素含量的变化可反映干旱胁迫对光合作用的影
响程度。由表 3可知，随着水分胁迫的加剧，浙皖粗筒苣苔
幼苗叶片叶绿素 a、叶绿素 b含量和叶绿素总量均呈下降趋
势，其中叶绿素 b含量的降低幅度明显大于叶绿素 a。因此，
叶绿素 a占叶绿素总量的比例增加，有利于维持一定水平的
光合作用，增强植株对土壤干旱逆境的适应能力，从而提高
抗旱性。
表 3 浙皖粗筒苣苔幼苗叶绿素含量
处理
叶绿素 a含量
mg /g
叶绿素 b含量
mg /g
叶绿素总含量
mg /g
a /b
正常水分处理 1． 13 0． 47 1． 60 2． 40
轻度干旱处理 1． 09 0． 39 1． 48 2． 79
中度干旱处理 1． 06 0． 35 1． 41 3． 30
严重干旱处理 1． 00 0． 21 1． 21 4． 76
注:同列不同小写字母表示差异在 0． 05水平显著。
2． 4 水分胁迫对幼苗叶片气孔特性的影响 由表 4 可知，
随着水分胁迫的加剧，幼苗期浙皖粗筒苣苔叶片的气孔数量
和表皮细胞数在 0. 05 水平显著增加，而各处理气孔指数间
差异不显著。气孔长度和气孔宽度对水分胁迫反应较敏感，
严重胁迫、中度胁迫、轻度胁迫和对照之间差异在 0. 05 水平
显著。
表 4 浙皖粗筒苣苔幼苗叶片气孔特性
处理
气孔数
个
表皮细胞数
个
气孔长度
nm
气孔宽度
nm
正常水分处理 121 c 1 536 b 22． 4 a 20． 7 a
轻度干旱处理 132 b 1 870 b 19． 8 b 17． 6 b
中度干旱处理 142 b 2 123 a 17． 2 b 12． 8 b
严重干旱处理 187 a 2 890 a 14． 9 c 8． 7 a
注:同列不同小写字母表示差异在 0． 05水平显著。
3 结论与讨论
研究表明，幼苗期浙皖粗筒苣苔的总叶面积和单叶面积
均随着水分胁迫程度的加剧而不断减少，严重干旱胁迫引起
总叶数的急剧减少。单叶面积和叶数的降低造成幼苗总叶
面积减少，反映幼苗期浙皖粗筒苣苔在水分胁迫时通过减少
蒸腾面积而减少水分的丢失，从而维持水分平衡。这是植物
对水分不足的一种适应性机制。比叶面积能够反映植物获
取资源的能力，严重干旱时比叶面积减小，低的比叶面积能
更好地适应干旱环境［3］。同时，比叶面积在各处理间无明显
差异，说明浙皖粗筒苣苔幼苗比叶面积不易受叶片结构的
影响。
浙皖粗筒苣苔的水分特征，是它在结构上对环境的影
响，是植物耐旱和抗旱性的重要指标。研究表明，浙皖粗筒
苣苔叶片相对含水率、叶水势均随土壤水分的减少呈降低趋
势，说明幼苗叶片在水分特征上对水分胁迫产生适应性变
化。水分胁迫时，浙皖粗筒苣苔叶片叶绿素 a、叶绿素 b含量
和叶绿素总量均减少。叶绿素 a较叶绿素 b稳定，使得叶绿
素 a含量的减小小于叶绿素 b含量，叶绿素 a /b值也相对减
小，从而有利于维持一定水平的光合作用，增强植株对土壤
干旱逆境的适应性，提高浙皖粗筒苣苔抗旱性。
植物与外界环境进行气体交换主要通过气孔。气孔控
制植物体内水分的流出与空气中 CO2 的流入，影响着植物蒸
腾作用和光合作用。水分胁迫引起浙皖粗筒苣苔叶片气孔
数的明显增多，同时气孔长度和宽度显著减少，从而减少了
水分的丢失。
参考文献
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