全 文 ：　第 25卷 第 3期
2007年 8月 　　　　　　　
贵州师范大学学报(自然科学版)
JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)　　　　　　　　
Vol.25.No.3
Aug.2007
文章编号:1004— 5570(2007)03-0025-04
高温胁迫对金线兰生理特性影响的研究＊
周伟香 1, 3 , 龚　宁1, 2＊ ,李　凯 1 , 孙　辉 1
(1.贵州师范大学 生物技术与工程学院 ,贵州 贵阳　550001;
2.贵州省山地环境信息系统与生态环境重点实验室 ,贵州 贵阳　550001
3.浙江省宁波市泰河中学 ,浙江 宁波　315800)
摘要:以金线兰(Anoectochilusroxburghi(wal.)Lindl.)无菌种子苗叶片为试验材料 , 研究了金线兰在高温胁迫
(28℃、33℃、38℃、43℃)下内部生理生化反应的变化规律 ,结果表明 ,随着高温胁迫程度的加深和时间延长 , 金
线兰叶片细胞膜透性明显增加;丙二醛(MDA)含量在 28℃和 33℃处理时随时间逐渐增加 , 38℃和 43℃处理时
则先增加后降低;叶片相对含水量(RWC)逐渐降低;叶片可溶性多糖 、可溶性蛋白质及脯氨酸含量则呈先增加
后降低趋势。
关 键 词:金线兰;高温胁迫;生理特性
中图分类号:Q947.5　　文献标识码:A
Effectofheatstressonphysiologicalcharactersof
Anoectochilusroxburghi(wal.)Lindl
ZHOUWei-xiang1, 2 , GONGNing1, 2, ＊ , LIKai1 , SUNHun1
(1.SchoolofBiologicalTechnologyandEngineering, GuizhouNormalUniversity, Guiyang, Guizhou550001, China;
2.GuizhouProvincialKeyLaboratoryforMountainEnvironment, Guiyang, Guizhou550001, China)
Abstract:ThechangesofphysiologicalreactionwerestudiedinAnoectochilusroxburghi(wal.)Lindl
asepticseedlingleavessuferingfromheatstress(28℃、 33℃、 38℃、43℃).Theresultsshowedthat
relativeplasmalemmapermeabilityinleavesincreasedobviouslywiththefalofthetemperatureandthe
lengthofthetime;At28℃and33℃, thecontentsofmalondialdehyde(MDA)increasedwiththelenth
ofthetime, at38℃ and43℃, thecontentsofMDAincreasedfirstlyandthendecreased.Therelative
watercontentdecreased.Thecontentsofsolublesugar, solubleprotein, prolineincreasedfirstlyandde-
creasedlater.
Keywords:Anoectochilusroxburghi(wal.)Lindl;.heatstress;physiologicalcharacters
　 　金 线 兰 (Anoectochilusroxburghi(wal.)
Lindl.)即花叶开唇兰 ,为兰科开唇兰属植物 ,全草
入药 ,是民间珍稀名贵的中草药[ 1] ,也是一种观赏
价值较高的室内观叶植物 ,具有广阔的开发利用前
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＊ 收稿日期:2007-01-03
基金项目:贵州省科学技术基金项目(黔科合 J字(2005)2040号);贵州省高校发展专项资金自然科学类重点项目(黔教科
2004110)
作者简介:周伟香(1978-), 女 ,研究生 , 研究方向:植物生理生态。
＊通讯作者:龚　宁(1963-), 女 ,教授 , 硕士研究生导师 ,研究方向:植物生理与细胞生物学。
DOI :10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2007.03.014
景 。金线兰对生态条件要求较严 ,野生资源非常稀
少 ,加上鸟兽喜食和人为采摘 ,以及近年来山地开
发 ,生态环境破坏 ,野生金线兰数量锐减 , 金线兰
已成为 17种濒临灭绝的中草药之一 [ 2] ,目前正大
量开展金线兰人工栽培研究。
金线兰生长适宜温度是 23 ～ 25℃,温度超过
28℃不但生长受抑制甚至出现大量死亡现象[ 3] ,
对金线兰的人工栽培造成严重的损失 。牛蓓等研
究了温度对金线兰生理生化的影响 [ 4] ,但对温度
胁迫机理却涉及很少 。本文通过对金线兰在高温
胁迫下内部生理生化指标变化影响的研究 ,探讨金
线兰抗热生理响应机制 ,同时也为金线兰人工栽培
提供理论依据。
1　实验材料与方法
1.1　供试材料及处理
金线兰无菌种子苗由本实验室提供 ,选取生长
一致的种子苗为试验材料 ,置于 LYH型光照培养
箱(光照培养箱中光照强度为 2 000lx, 光照时间为
12h)内模拟自然高温 , 温度设置为 28℃、 33℃、
38℃、43℃,在处理的第 0、1、2、3、4d取相同部位的
成熟叶进行各项生理指标的测定 ,以组培室正常温
度 23℃为对照 ,每处理每指标重复测 3次。
1.2　测定方法
叶片细胞膜透性的测定采用电导仪法[ 5] ,测
定仪器为 DDS-11A电导仪;丙二醛 (MDA)采用
硫代巴比妥酸法 [ 5] ;相对含水量采用饱和称重
法[ 5] ;可溶性糖采用蒽酮比色法测定[ 5] ;可溶性蛋
白采用考马斯亮兰 G-250比色法 [ 5] ;脯氨酸采用
磺基水杨酸法 [ 5] 。
2　结果
2.1　高温胁迫对金线兰细胞膜透性的影响
从图 1可知 ,金线兰受到高温胁迫后 ,无论是
随胁迫温度的升高还是胁迫时间的延长 ,叶片的细
胞膜透性均表现为递增趋势 。 28℃高温胁迫处理
两天时细胞膜透性增长比较缓慢 ,比对照增加了
45.05%,增长幅度小说明此时温度对细胞的影响
还小 ,而在 33℃、38℃、43℃时与对照相比则分别
增加了 153.77%、215.12%、264.21%。高温胁迫
第四天时 ,各温度处理细胞膜透性增加迅速 ,分别
比对照增加了 220.16%、 312.97%、 376.11%、
415.49%,说明此时细胞膜受到严重伤害 ,抵抗高
温调控能力急剧下降 。
2.2　高温胁迫对丙二醛(MDA)含量的影响
从图 2可知 ,金线兰在对照温度下 MDA含量
很低 ,随着高温胁迫的进行 , MDA含量发生了明显
的变化 , 28℃和 33℃高温处理时随时间逐渐增加 ,
在处理第 2d时 MDA含量比对照分别增加了
67.99%、191.66%,到第 4d时 MDA含量比对照增
加了 403.39%和 474.78%, MDA含量越高则细胞
膜伤害程度越深。 38℃和 43℃处理 MDA含量随
时间先增加再降低 ,都在第 2d达到峰值 ,第 2d时
分别比对照增加了 550.37%、806.84%, 到第 4d
虽然有所下降 ,但与对照相比仍增加了 414.12%、
470.67%。
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2.3　高温胁迫对相对含水量(RWC)的影响
从图 3可知 ,金线兰在高温胁迫下叶片相对含
水量随着胁迫温度升高和胁迫时间延长逐渐降低 ,
28℃高温胁迫处理 2d时叶片相对含水量比对照仅
减少了 1.68%,而 33℃、38℃、43℃胁迫 2d时与对
照相比则分别减少了 3.49%、 7.86%、 14.36%。
高温胁迫第 4d时 ,各温度处理叶片失水严重 ,部分
甚至出现萎蔫状态 ,分别比对照减少了 21.62%、
24.14%、26.00%、30.01%。
2.4　高温胁迫对可溶性糖含量的影响
由图 4可知 ,在不同温度胁迫下 ,金线兰可溶
性糖含量都表现出先升高后降低的趋势 ,但不同温
度处理出现峰值的时间不同 , 28℃和 33℃高温处
理第 1d时增长幅度最大 , 分别为 48.91mg/g、
69.36mg/g,比对照增加了 132.64%、 229.88%,
38℃和 43℃高温处理在第 3d出现峰值 , 分别为
208.72mg/g、 110.26mg/g, 分别比对照增加
892.75%、424.46%。
2.5　高温胁迫对可溶性蛋白质含量的影响
由图 5实验结果表明 ,不同高温胁迫处理下 ,金
线兰可溶性蛋白质含量都是先升高后下降趋势 ,且
胁迫温度越高 ,蛋白质含量越低 ,但不同温度处理出
现峰值的时间不同。 28℃和 33℃高温处理第 2d时
增长幅度最大 , 分别比对照增加了 251.58%、
197.66%, 38℃和 43℃高温处理在第 1d出现峰值 ,
分别比对照增加了 137.66%、101.18%。而后蛋白
质含量开始下降 , 到第 4d时分别为 5.80 mg/g、
3.34 mg/g、2.37mg/g、1.99mg/g。
2.6　高温胁迫对脯氨酸含量的影响
从图 6可知 ,在不同高温胁迫处理下 ,金线兰
叶片脯氨酸含量都是先升高后下降趋势 ,温度越高
脯氨酸积累越多 ,但不同温度处理出现峰值的时间
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　第 3期　　　　　　　周伟香 , 龚　宁 ,李　凯 , 孙　辉:高温胁迫对金线兰生理特性影响的研究　　　　　　　　　
不同。 28℃和 33℃高温处理第 1d时增长幅度最
大 ,分别比对照增加了 251.58%、197.66%, 38℃
和 43℃高温处理在第 1d出现峰值 ,分别比对照增
加了 594.02%、478.80%。而后脯氨酸含量开始
下降 ,到第 4d时分别为 58.04μg/g、46.88μg/g、
157.61μg/g、167.75μg/g。
3　讨论
金线兰在高温胁迫下随着胁迫程度的加深和
时间延长 ,金线兰叶片细胞膜透性明显增加 ,同时
MDA含量总体也呈增加趋势 ,而叶片相对含水量
(RWC)则逐渐降低 ,通过相关分析表明 ,细胞膜透
性和 MDA含量呈显著的正相关(R2 =0.739),而
叶片相对含水量与电导率和 MDA含量则呈显著
的负相关(分别为 R2 =-0.969, R2 =-0.787)。
在高温胁迫下 ,植物蒸腾作用急剧增加 ,水分平衡
失调 , RWC降低 ,导致金线兰脱水 ,在高温脱水的
逆境条件下 ,由于受氧自由基伤害 ,发生了膜脂过
氧化 ,进而导致质膜透性增加 [ 6] ,而 MDA是膜脂
过氧化作用的最终产物 ,其含量的高低是膜脂过氧
化程度的重要标志[ 7] ,高温胁迫过程中 ,金线兰叶
片中 MDA含量总体呈增加趋势 ,积累量越大 ,说
明细胞受损程度越大 。
在高温胁迫过程中 ,金线兰叶片可溶性多糖 、
可溶性蛋白质 、游离脯氨酸含量都呈先升高后降低
的趋势 ,但不同温度出现峰值的时间不一样。可溶
性多糖 、可溶性蛋白质 、游离脯氨酸是植物体内几
种重要的渗透调节物质 ,有利于植物对逆境胁迫的
抵抗。渗透调节是植物忍耐和抵御高温逆境的重
要生理机制 [ 8] 。高温胁迫下金线兰叶片可溶性蛋
白含量随时间逐渐增加 ,但温度越高合成量越少 ,
且开始下降时间越早 ,可能高温导致正常蛋白的变
性和凝聚及合成蛋白质的酶失活 ,而可溶性多糖和
脯氨酸含量变化趋势比较一致 ,温度越高 ,峰值量
越大 ,出现峰值的时间也较晚 。说明金线兰在高温
胁迫下 ,胁迫较轻时 ,植物体内合成这 3种渗透调
节物质生理响应较快 ,含量增加 ,但可溶性多糖和
脯氨酸持续时间相对较短 ,当高温胁迫加重时 ,可
溶性蛋白质易失活 ,此时主要以可溶性多糖和脯氨
酸为渗透调节物质。
致谢:本实验得到了贵州师范大学生物技术与
工程学院的乙引教授和陈庆富教授在实验场地方
面给予的帮助。
参考文献:
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