全 文 ：土壤逐渐干旱过程中长寿花叶片生理
指标的动态变化
周源1 ,董玉芝1 ,昝少平2 ,盛芳1
(1.新疆农业大学林学院 ,新疆乌鲁木齐　830052 ;2.乌鲁木齐市园林局 ,新疆乌鲁木齐　830000)
摘　要:为探讨在土壤逐渐干旱胁迫过程中 ,长寿花生理生化特性与抗旱性的关系 , 选取相对含水量 、膜透性 、
可溶性糖和脯氨酸 4项指标 , 研究了其动态变化规律。结果表明土壤干旱胁迫下 , 与对照相比 ,相对含水量下
降 ,膜透性 、可溶性糖和脯氨酸上升。
　　关键词:长寿花;干旱胁迫
　　中图分类号:S68.01　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-4330(2006)02-0153-03
Dynamic Changes of Physiological Endexes in Kalanchoe blossfediana
Leaves under Gradual Drought Stress of Soil
ZHOU Yuan1 ,DONG Yu-zhi1 ,ZAN Shao-ping2 ,SHENG Fang1
(1.College of Forestry ,Xinjiang Agricultural University ,Urumqi 　830052 , China;2.Urumqi Bureau of Land-
scape Architecture , Xinjiang , Urumqi 　830000 , China)
Abstract:The four physiological indexes in Kalanchoe blossfediana including RWC ,membrane permeability ,
content of proline and soluble sugarwere chosen to investigate the relashionship between the physiological character-
istics under gradual drought stress of soil.The results showed that the RWC decreased under drought stress ,while
membrane permeability and the content of proline and soluble sugar increased.The membrane permeability and
the content of proline and soluble sugar of Kalanchoe blossfediana leaves were significantly higher than those
of the control under serious stress.
Key words:Kalanchoe blossfediana ;drought stress
长寿花(Kalanchoe blossfeldiana)学名矮生伽蓝菜 ,又名圣诞伽蓝菜 、寿星花 ,为景天科伽蓝菜属多年
生肉质草本植物 。因花期长 、习性强健 、易培养而得名。它是一种原产非洲的多肉植物 ,茎直立 ,株高
10 ～ 30 cm。叶对生 ,长圆状匙形 ,深绿色 。圆锥状聚伞花序 ,拥簇成团 。花色有绯红 、桃红 、橙红 、黄 、橙
黄和白等 ,临近圣诞节开花 ,花期 2 ～ 5个月 。长寿花花期正值少花的 12月～ 翌年 4月。盛花期在春节
前后 ,符合我国人民庆祝新春佳节的习俗。长寿花在国外栽培非常普遍 ,近几年引入我国 。是惹人喜爱
的冬春室内盆栽花卉 。其花期长 ,耐干旱 ,易栽培 ,装饰效果好 ,已成为一种有发展潜力的“ 新品种花
卉” ,前景看好。
干旱胁迫对植物生理生化特性影响的研究在农作物上已有不少报道 ,但干旱胁迫对于长寿花生理
生化特性影响的研究报道较少 。研究长寿花渗透胁迫下的生理变化 ,就是在发掘长寿花潜在的利用价
值。长寿花是一种极耐旱植物 ,它的耐旱基因是一种宝贵的抗性资源 ,它对干旱和其它逆境具有极强的
适应能力 。
　　荒漠化的不断加剧和温室效应等因素造成地球上可灌溉用水和可耕地面积不断减少[ 1] ,使粮食危
机更为严峻。因此 ,缓解粮食问题可能在很大程度上要依靠耐旱作物品种的培育。为此 ,以长寿花为实
验材料 ,通过探讨其抗旱生理机制 ,为筛选推广适宜不同地区种植的长寿花品种及开发利用长寿花耐旱
基因 ,培育耐旱性强的转基因抗性植物奠定基础。
收稿日期:2005-11-07
作者简介:周源(1970-),男 ,在读硕士生 ,专业方向:园林植物抗旱机理研究及育种 ,(E-mail)zhouyuantrue@163.com;通讯作者:董玉芝
(1955-),女 ,河南人 ,副教授 ,硕士生导师 ,主要从事林木及花卉的遗传育种的研究和教学 ,(E-mail)dyz830052@126.com.
基金项目:乌鲁木齐市绿化委员会资助项目
新疆农业科学　2006 ,43(2):153-155
Xinjiang Agricultural Sciences
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1　材料与方法
1.1　材 料
供试材料为长寿花 ,采用防雨棚盆栽栽培 ,盆内径 24 cm ,高31 cm ,盆土为 3 kg ,每盆一株 ,浇透水
后 ,选生长整齐一致有代表性的做土壤自然干旱处理 ,另设对照组 ,第 1 、3 、5 、7 、9 d取样 ,三次重复 。每
次取样时间在 12:00。
1.2　方 法
1.2.1　相对含水量(RWC)
取鲜叶 ,称其鲜重 ,然后在蒸馏水中浸泡 24 h后称其饱和鲜重 ,最后 ,将其在 105℃下烘干称其干
重。
相对含水量=(鲜重-干重)/(饱和鲜重-干重)×100%
1.2.2　质膜透性
称2 g 样品 ,放入小玻璃杯中 ,在杯中加入无离子水 10 ～ 15 mL 使其浸没叶片 ,用真空泵抽气 30
min ,缓缓放入空气 ,在空气中放置 20 min ,间隔几分钟振荡一次 。将 DDS-IIA型电导仪电极插入烧杯
中 ,测定外渗液的电导值 ,测定之后 ,将烧杯放入沸水浴 5 min以杀死组织 ,待冷却后 ,再测外渗液的电
导值 。
细胞膜相对透性%=L1/L2×100
(L1=叶片杀死前外渗液的电导值　L2=叶片杀死后外渗液的电导值)
1.2.3　可溶性糖和脯氨酸含量的测定　采用文献的方法[ 2] 。
2　结果与分析
2.1　干旱胁迫叶片 RWC的动态变化
水是植物生长的必要条件 ,植物吸收水分的主要部位是根系 。一般植物组织含水量较高 ,尤其是幼
苗 、叶片 、新梢相对含水率达 90%左右 ,在水分胁迫下 ,土壤中的可利用水减少 ,导致根系吸水困难 ,相
对含水率降低。与对照相比 ,干旱胁迫对叶片 RWC的影响随胁迫强度的加大 ,处理时间的延长 , RWC
逐步下降 。图 1
2.2　长寿花在正常条件下与在干旱胁迫下细胞膜透性的对比
细胞膜是生物的细胞器与环境的一个界面结构 ,既能接受和传递环境信息 ,又能对环境胁迫作出反
应 ,在保持生物体的正常生理变化过程的稳定性方面有着十分重要的作用。在实验过程中 ,水分胁迫
下 ,叶片质膜透性明显增大。干旱胁迫下长寿花细胞膜透性与对照相比 ,随着干旱胁迫程度的加剧而有
一定的增大。其中干旱前期细胞膜透性增大的幅度比后期要大 ,后期增加的幅度有所减缓。图2
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2.3　长寿花在正常条件下与在干旱胁迫下叶片中可溶性糖的含量对比
可溶性糖是一种重要渗透调节物质 ,逆境条件下可以大量积累。随着干旱胁迫程度的加剧 ,长寿花
叶片中的可溶性糖含量与对照相比呈现上升趋势 ,这一研究结果与前人的研究相一致[ 3] 。图 3
2.4　长寿花在正常条件下与在干旱胁迫下叶片中脯氨酸的含量对比
脯氨酸又是一种重要渗透调节物质 ,实验中长寿花脯氨酸含量与对照相比 ,表现为前 2 d为下降 ,
第3 d后干旱胁迫下的叶片脯氨酸含量开始略有上升。图 4
3　小结与讨论
3.1　植物叶片相对含水量的降低是植物受到胁迫的明显表现 ,胁迫的原因主要是细胞内的水势高于细
胞外的水势 ,引起细胞失水 ,使叶片中的相对含水量降低 。而长寿花的叶片相对含水量变化不是很大 ,
是由于长寿花自身调节能力比较强 ,能够适应一定的干旱胁迫[ 4] 。
3.2　当植物受到干旱胁迫时 ,质膜受到不同程度的破坏 ,进而膜的透性(电导率)会增大。细胞膜透性
的增加 ,一定程度上也反映了在干旱胁迫下细胞膜的损伤过程。不同的植物及品种膜透性变化的时间
和速率有所不同 ,因而常常用测定电导率变化情况的方法来判别植物组织受伤害的程度并作为鉴定其
抗旱能力的一个指标 。通常耐旱树种(品种)比不耐旱树种(品种)具有较低的电解质外渗率[ 4] 。
3.3　作为渗透调节物质的可溶性糖主要有蔗糖 、葡萄糖 、果糖和半乳糖等 ,许多研究表明在逆境下植物
体内可溶性糖的含量增加[ 3] 。可溶性糖的缓慢积累是长寿花对水分胁迫的一种适应性反应 ,胁迫后第
9 d可溶性糖含量增加达到第 1 d的 4倍以上 ,说明可溶性糖可能是长寿花渗透调节的主要物质。
3.4　通常在干旱胁迫条件下 ,脯氨酸含量随着干旱程度的增大会逐渐增大[ 5] 。而实验中的脯氨酸含量
增加不是很大 ,且小于可溶性糖含量的增加幅度 ,这可能是游离脯氨酸作为细胞内的一种渗透调节物质
对长寿花的渗透调节能力贡献不大的原因 ,这与张莉等人研究结果一致[ 6] 。
参考文献:
[ 1] 马兴旺.干旱区沙漠化土地治理与保护性耕作[ J] .新疆农业科学 , 2004 ,41(3):138-142.
[ 2] 邹奇.植物生理生化实验指导[M] .北京:中国农业出版社 , 2000.
[ 3] Guehl JM ,Clement A ,Kaushal P , eta1.Planting stress ,water status and non-structural carbohydrate concentrations in Corsican pine seedlings[ J] .Tree
Physiol , 1993 , 12:173-183.
[ 4] 陈少瑜 ,郎南军 ,李吉跃 ,等.干旱胁迫下 3树种苗木叶片相对含水量 、质膜相对透性和脯氨酸含量的变化[ J] .西部林业科学 , 2004 , 33
(3):31-33.
[ 5] 陈亚鹏 ,陈亚宁 ,李卫红 ,等.干旱胁迫下的胡杨脯氨酸累积特点分析[ J] .干旱区地理 ,2003 , 26(4):420-424.
[ 6] 张莉 ,续九如.水分胁迫下刺槐不同无性系生理生化反应的研究[ J] .林业科学 , 2003 ,39(4):162-167.
·155·2期　　　　　周源等:土壤逐渐干旱过程中长寿花叶片生理指标的动态变化