全 文 ：第 28 卷第 3 期 河 南 林 业 科 技 Vol. 28 No. 3
2 0 0 8 年 9 月 Journal of Henan Forestry Science and Technology Sep. 2 0 0 8
收稿日期：2008-08-15

光周期和低温处理对泡桐叶片抗性影响研究
翟晓巧
（河南省林业科学研究院，郑州 450008）
摘 要：对毛泡桐 1 年生实生苗进行不同光周期和低温处理。结果表明：在相同光周期条件下，随着温度的降
低 SOD 与 CAT 活性逐渐降低；MDA 与脯氨酸含量逐渐上升，D16L8 和 D14L10 光周期条件下较 D8L16 和
D12L12 条件下提前进入休眠。
关键词：泡桐；光周期；低温
中图分类号：S 792.43 文献标识码：A 文章编号：1003-2630（2008）03-0006-03
Study of Photoperiod and low temperature impact resistance
on paulownia leaves
ZHAI Xiao-qiao
（Henan Academy of Forestry,Zhengzhou 450008,China）
Abstract: Treatment Paulownia the annual seedling at different photoperiod and low temperature.The
results show that photoperiod in the same conditions, as the temperature decreased SOD and CAT activity
decreased gradually; MDA and proline content increased gradually, D16L8 and D14L10 Photoperiod
conditions than under the conditions of D8L16 and D12L12 advance to dormancy.
Key words：Paulownia；Photoperiod；low temperature；
泡桐是我国重要的速生用材树种。在北方地
区，泡桐顶芽及尖端侧芽因为冬季低温而死亡形成
假二叉分枝[1~8]。为此，科技工作者进行了各种各样
的顶芽保护研究，河南农业大学作了小气候环境栽
培，顶芽、顶梢入冬前涂抹凡士林，试验地设风障；
河南省安阳地区林科所用棉絮包扎顶芽、顶梢部分
[9]，以探索泡桐顶芽的越冬问题，均未取得预期效
果。竺肇华在四川资中地区对泡桐顶芽越冬问题进
行了调查，了解到不同种、不同产地的泡桐顶芽越
冬情况有差异，而且在我国南方栽培区，白花泡桐、
台湾泡桐、南方泡桐都主要靠顶芽接干，而且干形
通直，由此可以认为泡桐的假二叉分枝不是泡桐的
固有特性[3]，这种性状是严酷条件下的被迫产物。
这表明低温可能不是直接导致泡桐顶芽冬季死亡
的唯一原因。侯元凯等对兰考泡桐苗木顶芽越冬特
性进行了研究，认为泡桐顶芽死亡可能是水分亏缺
所致，但是未对失水机理作进一步深入研究[10]。植
物组织不能越冬，是冷害还是旱害所致是学术界长
期争论的一个问题。但这二者是不是导致泡桐顶芽
冬季死亡的真正原因，目前未见有相关报道。本试
验通过对毛泡桐在自然条件和人工控制条件下，采
用光周期和低温两种相结合方式，测定了毛泡桐幼
树在越冬过程中叶片生理生化方面的变化特征，为
深入研究并最终解决泡桐幼树顶芽越冬死亡问题
奠定基础。
1 试验材料及处理
试验采用的材料为盆栽毛泡桐（Paulownia
tomentosa Steud．）一年生实生苗，栽种于塑料桶
内，桶内土壤按苗圃表土和沙子 5：1 进行混合。
处理前一次性浇水到田间持水量，实验进行时，定
时定量浇水，在田间生长到 8 月底待用。
1.1 苗木光周期处理
9 月 1 日开始处理。实验设置 4 个光周期梯度
D16L8 、D14L10 、D12L12 、D8L16，每个光周
期处理设置 5 个温度梯度 25℃、15℃、5℃、0℃、
-5℃，每个温度梯度持续 20d，每个温度处理结束
后降温到下一个温度。每次处理结束后，测定叶片
的 SOD、CAT 活性，脯氨酸和丙二醛含量。光周期
和温度处理在人工气候箱中进行。
1.2 生理指标测定
脯胺酸含量的测定参照赵世杰茚三酮法[11]，超
氧化物歧化酶（SOD）]、过氧化氢酶（CAT）活力
和丙二醛的测定参照李合生等[12]的方法。
第 3 期 翟晓巧：光周期和低温处理对泡桐叶片抗性影响研究 7
2 结果与分析
2.1光周期处理对毛泡桐幼苗叶片SOD活性的影响
不同光周期处理的毛泡桐幼苗叶片 SOD 活性
随温度的下降而下降，但是不同处理之间下降的幅
度具有一定的差异性（图 1）。

图 1 光周期处理对毛泡桐叶片 SOD活性的影响
Fig.1 Effects of photoperiod on the SOD activity
in the leaves of Paulownia tomentosa
25℃时，各处理的毛泡桐叶片 SOD 活性都较
高，一般都在 140 个活性单位以上；15℃时，随着
温度的下降，SOD 活性也随之下降，其中 D12L12
和 D8L16 处理下降得较快，D16L8 和 D14L10 处理
SOD 活性与 D12L12 和 D8L16 处理差别不大，而
且随着温度的下降，其 SOD 活性也随之下降。5℃
时，D12L12 和 D8L16 处理的毛泡桐叶片 SOD 活
性进一步降低，D16L8 和 D14L10 处理的毛泡桐幼
苗叶片 SOD 活性下降的幅度小于 D12L12 和
D8L16 处理；0℃时，D12L12 和 D8L16 处理的毛
泡桐幼苗叶片 SOD 活性急剧降低，很快落叶进入
休眠，D12L12 和 D8L16 处理已经全部落叶，未测
定。试验结果表明，在降温过程中，不同光周期处
理毛泡桐幼苗叶片 SOD活性都有不同程度的降低，
而且表现出光照时间越长的毛泡桐幼苗叶片 SOD
活性下降越快的规律。
2.2 光周期处理对毛泡桐幼苗叶片 CAT 活性的影
响
4 种光周期处理的毛泡桐叶片 CAT 活性，随着
温度的下降 CAT 活性逐渐降低（见表 1）。25℃，
毛泡桐生长状况良好，叶片 CAT 活性也较高，而且
随着光照时间的增加其活性也随之增加；15℃时，
随着温度的下降各处理毛泡桐幼苗叶片 CAT 活性
也随之降低，其中 D14L10、D12L12 和 D8L16 处
理 CAT 活性下降幅度高于 D16L8 光周期、5℃时，
随着温度的进一步下降各处理毛泡桐幼苗叶片
CAT 活性进一步降低，其中 D16L8 和 D14L10 处
理 CAT 活性下降幅度高于 D12L12 和 D8L16 光周
期，0℃时，D16L8 和 D14L10 处理很快落叶进入
休眠，D12L12 和 D8L16 处理毛泡桐幼苗叶片 CAT
活性也已降至 1.12 和 1.41 个活性单位，经过短暂
的生长停滞后也进入了落叶休眠期。
表 1不同光周期处理对泡桐叶片 CAT活性的影响 单位 цmol/min.g
Table 1 Effects of photoperiod on the CAT activity in the leaves of Paulownia tomentosa
光周期
Photoperiod 25℃ 15℃ 5℃ 0℃ -5℃
D16L8
D14L10
D12L12
D8L16
2.56
3.04
3.08
4.13
2.14
2.01
2.24
2.54
1.42
1.53
2.14
2.16
—
—
1.12
1.41
—
—
—
—
2.3 光周期处理对毛泡桐叶片MDA含量的影响
不同光周期处理的毛泡桐幼苗叶片 MDA 随温度的
下降累积的速度表现出一定的差异性（图 2）。

图 2光周期对毛泡桐叶片MDA含量的影响
Fig.2 Effects of photoperiod on MDA concentration
in the leaves of Paulownia tomentosa
25℃各光周期处理的毛泡桐幼苗叶片 MDA 含
量都较低，一般都低于 1mg/gdw；15℃时，各光周
期处理的毛泡桐幼苗叶片 MDA 含量有所增加，但
是增加的幅度不大；5℃时，毛泡桐幼苗生长受到
低温的影响，叶片 MDA 含量急剧增加，D12L12 和
D8L16 处理增加的幅度远大于 D16L8 和 D14L10
处理；0℃时，D16L8 和 D14L10 处理已完全落叶，
D12L12 和 D8L16 处理毛泡桐幼苗叶片 MDA 含量
进一步增加。试验结果表明，随着温度的下降，各
处理毛泡桐幼苗叶片 MDA 含量不断增加，而且光
照时间越长，增加的速度越快。
2.4 光周期处理对毛泡桐叶片脯氨酸含量的影响
不同光周期处理的毛泡桐幼苗叶片脯氨酸含
8 河 南 林 业 科 技 第 28 卷
量随温度的变化表现出一定的差异性（图 3）。25
℃时，毛泡桐叶片脯氨酸含量较低，各处理含量都
低于 800μg/g，各处理之间的差别不大；15℃时，
各处理的毛泡桐叶片脯氨酸含量开始增加，此后，
随着温度的进一步降低，脯氨酸累积的速度也开始
加快; 5℃时，D12L12 和 D8L16 处理毛泡桐幼苗叶
片脯氨酸含量迅速增加含量接近 800μg/g，D16L8
和D14L10处理增加的幅度不大；0℃时，D12L12 和
D8L16 处理毛泡桐幼苗叶片脯氨酸含量急剧增加，
D16L8 和 D14L10 处理已经完全落叶。试验结果表
明，各处理毛泡桐幼苗叶片脯氨酸含量随温度的下
降逐渐增加，而且光照时间越长脯氨酸含量增加得
越快。

图 3 光周期对毛泡桐叶片脯氨酸含量的影响
Fig 3 Effects of photoperiod on proline
concentration in the leaves of Paulownia tomentosa
3 结论
本试验以 1 年生毛泡桐幼苗为研究对象，对毛
泡桐幼苗越冬过程中自然条件下和人工控制条件
下叶片的抗性生理生化变化进行了一些研究，在相
同光周期条件下，随着温度的降低 SOD 与 CAT 活
性逐渐降低；MDA 与脯氨酸含量逐渐上升，D16L8
和 D14L10光周期条件下较 D8L16 和 D12L12 条件
下提前进入休眠。

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（责任编辑：王文彬）