全 文 :第 23 卷 第 10 期 长 春 大 学 学 报 Vol. 23 No. 10
2013 年 10 月 JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY Oct. 2013
收稿日期:2013-07-06
作者简介:周秀华(1978-) ,女,黑龙江同江人,讲师,博士,主要从事植物学及植物保护研究。
镜面草的耐旱性研究
周秀华,武术杰
(长春大学 园林学院,长春 130022)
摘 要:确定植物耐失水极限对养护管理、节约用水有重要意义。本试验研究以镜面草为试验材料测定不同失水
条件下脯氨酸含量和植物相对含水量两项指标变化。脯氨酸含量测定使用 751 分光光度计。结果表明,当控水天
数达 20 天时,脯氨酸含量变化与控水 17 天时脯氨酸含量变化以不大,且植株形态表现出萎蔫严重。当浇水后植
株又恢复生命状态。由此确定镜面草植株耐失水极限为 20 天。
关键词:镜面草;脯氨酸含量;相对含水量;失水极限
中图分类号:S682 文献标志码:A 文章编号:1009 - 3907(2013)10 - 1286 - 03
镜面草(Pilea peperomioides)为荨麻科冷水花属多年生肉质草本,无毛,丛生,根状茎直立、粗状不分枝。
叶聚生茎顶端,花序聚伞圆锥状。是一种罕见的耐寒喜阴植物。本试验以盆栽镜面草为试材,通过研究镜面
草植株的耐旱失水状况确定镜面草的失水极限,为镜面草生产管理进行指导。
关于耐旱失水性研究,刘媛媛,周广柱在干旱胁迫条件下三种灌木抗旱特性研究中以榛子、荆条、多花胡
枝子为试材,通过盆栽控水进行水分胁迫,对不同土壤含水量的各树种叶片保水力、叶绿素含量、丙二醛含量
和游离脯氨酸含量等指标进行测定。[1]田福平,王锁民,郭正刚,张自和在《紫花苜蓿脯氨酸含量和含水量、
单株干质量与抗旱性的相关性研究》中测定了 9 个紫花苜蓿在大田干旱条件下叶片和花序中游离脯氨酸含
量。[2]蒋文伟,陈娅琼,刘志梅,黄建荣,孙垒,在《美国紫莞品种抗旱生理特性的比较研究》中以 4 种美国紫
莞品种 1 年生扦插苗为研究材料,采用盆栽控水的方法,研究了水分胁迫下 4 个紫莞品种生理生化变化。[3]
史燕山,骆建霞,王煦,赵坤平,刘玉冬,黄俊轩在《5 种草本地被植物抗旱性研究》中,对百里香,常夏石竹等
进行干旱胁迫处理,植株外部形态表现、水分临界饱和亏、叶片游离脯氨酸含量等指标进行了观察测定。[4]
韩玉林,黄苏珍,孙桂弟,刘一照在《5 种莺尾属观赏地被植物的抗旱性研究》中对地被植物的部分形态结构
与特性及植物抗旱性进行了研究。结果表明,莺尾属植物的抗旱能力主要决定于植物的保水能力,而茎长、
茎粗细(直径)及根茎含水量等结构特性可能与植物抗旱能力有更密切的相关性。[5]
1 试验材料与方法
1. 1 试验材料
植物材料:镜面草新鲜叶片。
仪器设备:751 分光光度计、水浴锅、分析天平、烘箱、离心机、水浴锅、打孔器等。
化学试剂:茚三酮、人造沸石、活性炭、冰醋酸、脯氨酸等。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 相对含水量测定
将试验材料分别在控制不同天数下测定其相对含水量,即:
试验材料鲜重 Wf =W2 -W1,试验材料干重 Wd =W3 -W1
相对含水量:RWC =(Wf -Wd)/ (Wt -Wd)× 100%
作三组不同重复。
1. 2. 2 脯氨酸含量测定
利用分光光度计在 515nm处测定脯氨酸标准液以绘制脯氨酸标准曲线,以此作为基准,通过对控制不
同天数的镜面草叶片进行处理,提取溶液,以标准曲线为对照,通过样品的分光光度值对应查询测定脯氨酸
含量。
脯氨酸含量(μg /g)= C* VtW* V1
式中:C—有标准曲线上查得的脯氨酸的质量,μg Vt—提取液总体积,ml
V1—测定液体积,ml W—样品质量,g
其中 Vt提取液总体积为 2ml;V1 测定液体积为 1ml;W样品质量为 2g
即脯氨酸含量(μg /g)= C
通过上述公式可以知脯氨酸含量(μg /g)即为脯氨酸的质量(μg)。[6]
2 结果与分析
2. 1 试验材料相对含水量测定的结果与分析
将试验材料分为 A、B、C、D四组,其中 D组为对照组(水分饱和状态)。通过不同的控水天数,测得每组
的相对含水量结果见表 1。
表 1 不同控水天数下相对含水量的变化
相对含水量(%) 平均值(%)
对照(D) 95. 99
控水试材
控水 3 天 92. 80(A) 92. 60(B) 90. 35(C) 91. 90
控水 5 天 91. 98(A) 92. 38(B) 88. 46(C) 91. 27
控水 7 天 91. 76(A) 92. 12(B) 87. 16(C) 90. 30
控水 10 天 90. 15(A) 91. 82(B) 86. 20(C) 89. 39
控水 17 天 88. 20(A) 89. 60(B) 84. 15(C) 87. 31
控水 20 天 85. 35(A) 86. 12(B) 80. 25(C) 83. 91
由表可见,镜面草在充足含水量时,相对含水量达 95. 99。控水 3 天平均含水量为 91. 90%,控水 5 天平
均含水量为 91. 27%,控水 7 天平均含水量为 90. 30%,控水 10 天平均含水量为 89. 39%,控水 15 天平均含
水量为 87. 31%,控水 20 天平均含水量为 83. 91%。由此可见,随着控水天数的增加,植株体内相对含水量
逐渐减少。此外,随着控水天数的增加,镜面草植株萎蔫逐渐加重,整体长势逐渐衰弱。控水 20 天时的植株
已发生明显萎蔫,叶片发黄。
2. 2 试验材料脯氨酸含量测定的结果与分析
2. 2. 1 脯氨酸标准曲线
通过脯氨酸标准母液绘出脯氨酸标准曲线图,通过测定镜面草叶片的分光光度值来查询对应的脯氨酸
的质量。脯氨酸标准溶液曲线如图 1 所示。
图 1 脯氨酸标准溶液曲线
2. 2. 2 试验材料脯氨酸含量的结果与分析
通过测定样品分光光度值,根据脯氨酸标准曲线可以查得试验材料脯氨酸质量(μg) ,试验结果见表 2。
7821第 10 期 周秀华,等:镜面草的耐旱性研究
表 2 不同控水条件下脯氨酸含量的变化
试验材料 脯氨酸含量(μg /g)
对照(D) 3. 10
控水 3 天 5. 03
控水 5 天 8. 90
控水 7 天 12. 15
控水 10 天 13. 21
控水 17 天 16. 42
控水 20 天 16. 48
由表可见,随着控水天数的增加,脯氨酸含量逐渐增多,当控水天数达 17 天时,植株体内脯氨酸含量为
16. 42μg /g,当控水天数达 20 天时,植株体内脯氨酸含量为 16. 48μg /g,由此可见,脯氨酸含量变化已很小。
3 存在问题与建议
本试验为实验室内进行,这有可能导致叶片失水量与自然条件下失水量不同,同时测定样本有限,测定
指标不够全面,因此,后续试验研究中应加大样本数,并继续测定不同失水条件下丙二醛含量,叶绿素含量、
过氧化物酶等生理指标的变化情况,以更具说服力。
4 结论
本试验研究以镜面草为试验材料测定不同失水条件下脯氨酸含量和植物相对含水量两项指标以初步确
定镜面草的耐旱失水情况。试验结果表明,镜面草随着控水天数增加植株相对含水量不断下降,脯氨酸含量
不断积累增多。当控水天数达 20 天时,脯氨酸含量变化与控水 17 天时脯氨酸含量变化以不大,且植株形态
表现出萎蔫严重,当浇水后植株又恢复生命状态,由此确定镜面草植株耐失水极限为 20 天。
参考文献:
[1] 刘媛媛,周广柱.干旱胁迫条件下三种灌木抗旱特性研究[J].北方园艺,2011(8) :88 - 90.
[2] 田福平,王锁民,郭正刚,张自和.紫花苜蓿脯氨酸含量和含水量、单株干质量与抗旱性的相关性研究[J].草业科学,2004,21(1) :3 - 7.
[3] 蒋文伟,陈娅琼,刘志梅,黄建荣,孙垒. 4 种美国紫菀品种抗旱生理特性的比较研究[J].西北林学院学报,2011,26(5) :41 - 45.
[4] 史燕山,骆建霞,王煦,赵坤平,刘玉冬,黄俊轩. 5 种草本地被植物抗旱性研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2005,33(5) :130
- 133.
[5] 韩玉林,黄苏珍,孙桂弟. 5 种鸢尾属观赏地被植物的抗旱性研究[J].江苏农业科学,2007,3(2) :79 - 82.
责任编辑:程艳艳
Study on Drought Tolerance of Pilea peperomioides
ZHOU Xiu-hua,WU Shu-jie,NIU Fang
(Landscape College,Changchun University,Changchun 130022,China)
Abstract:It is of great significance for the maintenance management and water saving to determine limit of water loss tolerance of
plants. The experiment,taking Pilea peperomioides as a case study,measures the changes of the two indexes such as the proline con-
tent and relative water content under the condition of different water loss. 751spectrophotometer is used to measure the proline content.
The results show that,when the days of controlling water reaches 20,the changes of proline content is not obvious compared to 17
days’water control,and plant morphology shows sever wilting. After watering,the plant resumes life state,which reflects that the wa-
ter loss limit of Pilea peperomioides plant is 20 days.
Keywords:Pilea peperomioide;proline content;relative water content;water loss limit
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