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龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较



全 文 :龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较
柯黄婷 ,沈益新
(南京农业大学 动物科技学院 ,江苏 南京 210095)
  摘要:以海南野生海滨雀稗和海滨雀稗育成品种 Salam 作对照 ,对龙爪茅的抗寒性进行了评价 。
在实验室模拟秋冬季温度条件下 ,测定了龙爪茅及海滨雀稗的相对电导率(REC),氧化物歧化酶(SOD)
活性和二醛(MDA)含量的变化 ,并在南京田间条件下观测了各材料越冬期间的枯黄率。结果显示 , 25
~ 5 ℃温度处理 ,各材料基本不受伤害 ,REC ,SOD活性和MDA 含量变化不明显。5 ~ 0 ℃条件下 ,各材
料 REC基本不变 ,但 SOD活性下降 , MDA 含量增加。0 ~ -16 ℃条件下 ,各材料随温度的降低 , REC
迅速增加 , SOD活性迅速降低 ,而 MDA 含量升高 。通过拟合 Logistic方程分析 ,龙爪茅 ,海南野生海滨
雀稗和 Salam 的 LT 50分别为-4.2 , 8.0和-8.1 ℃。田间自然条件下各材料自 10月 26日开始逐渐表
现出枯黄 ,其枯黄速度龙爪茅最快 ,海南野生海滨雀稗次之 , Salam 最慢 。结果表明 ,龙爪茅耐寒性逊于
海滨雀稗 ,其草坪利用需要进行耐寒性方面的驯化选育 。
  关键词:龙爪茅;海滨雀稗;抗寒性;枯黄时间
  中图分类号:S 688.4  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2009)04-0007-05
  20世纪 80年代初至今 ,我国草坪业迅猛发展[ 1] 。
草坪草被广泛应用于水土保持 、运动场建设 、观赏草坪
建植等。但草坪草种源远远跟不上发展需要 ,绝大部
分依赖于从美国 、加拿大 、新西兰等草坪业较发达国家
和地区进口[ 2] 。外源草种常常不能很好适应当地水热
气候环境 ,或由于没能达到本身的最佳生长条件[ 3] ,在
草坪建植管理中普遍存在着成本高[ 4] 、持续年限短 、质
量欠佳 、易退化等问题[ 2] 。和本地天然野生草坪草相
比 ,存在着草种单一 、色彩单调 、易感染病虫害 、适应性
差 、建植成本和养护费用较高等缺点[ 5] ,严重阻碍了我
国草坪事业的发展[ 6] 。近几年 ,我国草坪业已从最初
的简单引进国外草坪植物 ,转为寻找适合我国气候的
本土草坪植物资源[ 7] 。
  我国暖季型草坪草资源丰富[ 8] ,具有巨大的开发
潜力 。龙爪茅(Dacty loctenium aeg yptium)主要分布
于东半球的温暖地区 ,具匍匐茎 ,常平卧成席状[ 9] ,可
  收稿日期:2009-03-15
  基金项目:公益性行业(农业)科研专项(nyhy zx07-022)资

  作者简介:柯黄婷(1984-), 女 ,福建南靖人 , 在读硕士。
沈益新为通讯作者。
用做草皮生产 ,具有绿化应用价值 。海滨雀稗(Pas-
palum vaginatum )主要分布在热带和亚热带海岸地
区 ,具匍匐茎和根状茎 ,以能适应各种恶劣的环境而闻
名[ 10] ,已经开发出多个品种用做草坪草。
  龙爪茅和海滨雀稗都是南方海边常见的野生植
物 ,具有相似的生境条件 。为探讨龙爪茅是否具有开
发利用价值 ,本试验以海滨雀稗作为对照 ,对龙爪茅的
抗寒性进行评价 。在实验室模拟秋冬季温度条件 ,测
定了 25 ~ -16 ℃不同温度下 ,龙爪茅和海滨雀稗的相
对电导率(REC),超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二
醛(MDA)含量的变化 ,并观测了各材料越冬期间的枯
黄率 。
1 材料和方法
1.1 试验地自然条件
  试验在南京农业大学牌楼试验基地进行。试验期
间(2007年 5月 ~ 2008 年 1月), 11月周平均最高气
温降至 20 ℃以下 。其中 , 11 月 28 日最低气温降至
-0.6 ℃(图 1)。
1.2 试验材料
  供试材料为海南省蜈支洲野生龙爪茅 ,海南省昌
7草原与草坪  2009年  第 4期  总第 135期
江县野生海滨雀稗(中国热带农业科学院热带作物品
种资源研究所牧草中心提供)及海滨雀稗育成品种
S alam(采自广东省清远市)。试验采用完全随机区组
设计 ,小区面积 1 m ×1 m , 3 次重复。2007年 5 月 1
日种植于南京农业大学网室 , 2007年 8月 1日成坪 。
图 1 试验期间的气温变化
Fig.1 Changes in air temperature during experiment period
1.3 试验方法
1.3.1 室内试验 2007年 10月 ,取各材料茎前端的
完全展开叶[ 11] ,在 FPQ 多段人工气候培养箱(宁波莱
福科技有限公司)进行零度以上温度处理 ,处理温度为
25 、20 、15 、10 、5 ℃, 期间进行正常光照(10 h , 5 000
1x)[ 12] 。0 ℃及以下温度处理在 HC2010型低温恒温
槽(重庆四达实验仪器有限公司)进行 ,处理温度为 0 、
-4 、-8 、-12 、-16 ℃。每个温度处理时间均为 2 h ,
测定不同温度处理各材料的相对电导率(REC), SOD
活性和 MDA含量。3次重复 。
1.3.2 田间试验 2007年 10月 24日 ~ 2008年 1月
26日记录各材料的枯黄率 ,草坪群落中 80%的植物呈
现枯黄之日为枯黄时间[ 10 , 13] 。
1.4 指标测定方法
1.4.1  相对电导率(REC) 采用电导仪法[ 14] ,叶片
用去离子水冲洗 3次 ,再用洁净滤纸吸干表面水分 ,剪
碎后准确称取 0.5 g ,装入具塞试管 ,加 10 mL 去离子
水 ,真空抽气 10 min ,振荡 ,加塞 ,在室温下静置 1 h , 3
次重复。用 EC215型台式电导率仪(意大利哈纳)测
第 1次电导率值 L1 ,然后沸 10 min ,冷却后测第 2 次
电导率值 L 2 , REC=L 1/ L2 ×100%。
1.4.2  SOD活性 酶液提取:称取鲜样 0.2 g 于预
冷的研钵中 ,加 5 mL pH7.8的磷酸缓冲液研磨成浆 ,
将提取液于 10 000 r/min冷冻离心 30 min ,上清液用
于测定 SOD活性及 MDA 含量[ 15] 。采用超氧化物歧
化酶抑制氮蓝四唑(NBT)光化还原作用来确定酶活性
大小[ 16-18] 。
1.4.3 MDA 含量 采用硫代巴比妥酸法[ 15-18] ,取
上清液 1 mL , 加入 4 mL 0.5%的硫代巴比妥酸
(TBA)(用 5%三氯乙酸配制)。混合物于沸水浴中反
应 20 min ,迅速于冰浴中冷却 ,于 10 000 r/min离心
10 min ,以蒸馏水调零 ,分别测定上清液在 532 、600
nm 处的吸光值 。
1.5 数据处理
  采用 Excel 2003软件进行数据整理和作图 ,应用
SAS(9.0)中 ANOVA 程序对数据进行方差分析 ,最
小显著差异法(LSD)进行多重比较 。
2 结果与分析
2.1 温度处理对龙爪茅和海滨雀稗 REC、SOD活性
和MDA含量的影响
2.1.1 REC的变化 5 ℃以上温度处理对各材料的
细胞膜并不产生明显伤害 ,各材料的 REC 变化不大 。
除 Salam 外 ,龙爪茅和海南野生海滨雀稗的 REC 随温
度的降低呈先下降后上升的趋势(图 2)。
图 2 不同温度处理下 REC的变化
Fig.2 Changes of relative electrical conductivity under different
temperature treatments
  0与 5 ℃相比 ,各材料的 REC 同样处于较低水
平。在 0 ~ -16 ℃处理下 ,各材料的 REC随温度的降
低而迅速增加 ,但变化趋势并不一致 。各材料不同温
度处理间的 REC 差异显著(P <0.05)。随温度的降
低 ,海南野生海滨雀稗和 Salam 的 REC 逐渐升高 ,初
期上升较缓慢 ,随后出现急剧上升 ,最后又表现缓慢上
升 ,呈“S”曲线增加 ,这与魏臻武[ 19] 、王榕楷[ 20] 等人的
研究结果相一致 。当温度从 -8 ℃降至-12 ℃时 ,
8 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2009  No.4  (Sum  No.135)
REC都超过了 50%,分别达到了 81.39%, 74.84%。
而龙爪茅在温度从 0℃降至-4 ℃时 , REC 由 12.14%
急剧上升到 77.94%,此时叶片已经丧失了生理功能 ,
在-8 ℃至-16 ℃的降温过程中 REC 增加比较平缓 ,
但都超过了 50%。
  从结果来看 ,不同温度处理后 ,龙爪茅的 REC 最
大 ,海南野生海滨雀稗次之 ,Salam 最小 。
2.1.2 半致死温度(LT 50) 朱根海等[ 21] 研究指出 ,
相对电导率与温度之间的关系不是线性的 ,而是呈“S”
形曲线 。拟合 Logistic方程Y =K/(1+ae-bx)具有较
好的拟合度 ,求该方程的二阶导数并令其等于零 ,则可
获曲线的拐点 x =ln(a)/b , x 即为 LT 50 。在此点 ,低
温对相对电导率的递增效应最大。
  对各材料的相对电导率拟合 Logist ic方程 ,所得
方程和 LT 50(表 1)。龙爪茅 , 海南野生海滨雀稗和
S alam 的 LT 50 分别为 -4.2 、-8.0 和 -8.1 ℃。
S alam 抗冻性略强于海南野生海滨雀稗 ,龙爪茅的抗
冻性最差 。
表 1 各材料相对电导率拟合的 Logistic方程及 LT50
Fig.1 Logistic equation and critical lethal temperature(LT50)
combined with relative electrical conductivity
of experimental materials
供试材料 Logistic方程 LT 50/ ℃ 拟合度 r
龙爪茅 r= 100
1+3.734 9 e0.312 5 x -4.2 0.922 5
海南野生 r= 100
1+9.261 1 e0.277 9 x -8.0 0.971 7
Salam r= 100
1+30.984 8 e0.423 4 x -8.1 0.999 9
2.1.2 SOD活性的变化 5 ℃以上温度处理下 ,各材
料 SOD活性均保持在较高水平 ,随温度的降低 ,表现
出降低—升高 —降低的趋势。在 10 ℃各材料的 SOD
活性最大 ,分别为 436.35 ,515.82 ,457.35 mg/g FW 。
图 3 不同温度处理下 SOD 活性的变化
Fig.3 Changes of superoxide dismutase(SOD)activity under
different temperature treatments
  0 ℃与 5 ℃相比 ,各材料的 SOD活性明显降低 。
在 0 ~ -16 ℃处理下 ,龙爪茅在-8 ℃时 SOD活性最
高 ,而海南野生海滨雀稗和 Salam 在 0 ℃时 SOD活性
最高 。各材料的 SOD活性整体呈下降趋势 ,特别是在
-8 ℃以后迅速降低(图 3)。龙爪茅和海南野生海滨
雀稗在-4 ~ 8 ℃的 SOD活性仍有增加 ,可能是 SOD
酶活性对零下低温的反应需要一个适应过程 ,其酶系
统仍有一定的保护能力 ,在植株抵抗低温伤害过程中
可能起到十分重要的作用;也可能是酶系统发生紊乱
造成的。龙爪茅在-12 ℃时 SOD 活性降到极低 ,到
-16 ℃时更是达到了负值 。
2.1.3  MDA含量的变化 5℃以上温度处理下 ,各
材料的 MDA含量变化不明显 ,但表现趋势并不相同 。
除海南野生海滨雀稗外 ,龙爪茅和 Salam 的 MDA 含
量均表现为先下降后上升的趋势(图 4)。
图 4 不同温度处理下MDA含量的变化
Fig.4 Changes of malondialdehyde(MDA)content under under
different temperature treatments
  0 ℃与 5 ℃相比 ,各材料的 MDA 含量明显增加 。
当温度降到 0 ℃以下时 ,各材料的 MDA 含量呈现升
高的趋势 ,表明各材料在零度以下膜脂过氧化严重 。
海南野生海滨雀稗和 Salam 增高的趋势较龙爪茅平
缓 ,表明其膜脂过氧化产物清除能力比龙爪茅强 。
  从结果来看 ,不同温度处理后 ,龙爪茅的 MDA含
量最大 ,海南野生海滨雀稗次之 ,Salam 最小 。
2.2 田间条件下的枯黄期
  根据田间观查 , 龙爪茅 ,海南野生海滨雀稗和
Salam 的枯黄时间分别为 12月 21日 , 1月 2日和 1月
22日。随着季节的变化和温度的降低 ,龙爪茅的枯黄
速度较两个海滨雀稗参试材料迅速 , 12月 1日的枯黄
率达到了 50%,在 12 月 21日枯黄率超过 80%,进入
枯黄期。而两个海滨雀稗参试材料在 12 月 28日之前
枯黄率变化不明显 ,只有略微上升 , 12月 28日之后由
于受到严重霜害 ,枯黄率骤升 ,尤其是海南野生海滨雀
9草原与草坪  2009年  第 4期  总第 135期
稗 ,在 12月 28日的枯黄率为 26.67%,到 1月 2 日枯
黄率骤升到 90%。Salam 在 1 月 22 日枯黄率达到
80%。海南野生海滨雀稗比 Salam 提前 20 d进入枯
黄期 ,说明其对霜害的敏感程度要大于 Salam 。
3 结论与讨论
  (1)REC , MDA 含量和 SOD活性是低温条件下评
定植物抗寒性强弱的指标 ,能从本质上探讨植物生理
机制[ 22] 。实验室结果显示 , 0 ℃以上温度处理 ,各材
料的 REC 和 MDA 含量保持在较低水平 ,SOD活性稳
定在较高水平。随着处理温度的降低 ,各材料的 SOD
活性开始下降 ,随之 REC 和 MDA 含量开始迅速上
升 ,说明活性氧的积累水平已超出了草坪草所能调控
的阈值范围 ,体内过多的活性氧自由基无法清除 ,导致
SOD活性下降或分解 ,而 REC和 MDA 含量增加。与
孙宗玖[ 11] 、杜永吉等[ 22] 的研究结论相同。龙爪茅的
REC 、MDA 含量增加速度和 SOD活性下降速度都大
于海滨雀稗 ,说明其抗寒性较海滨雀稗弱。
  (2)材料在实验室分析和田间观测的抗寒性比较
结果一致 ,均是 Salam>海南野生海滨雀稗>龙爪茅 。
但是实验室条件下所测得的半致死温度低于各材料所
能承受的最低温度 ,各材料在半致死温度下并不能存
活。说明短时间的室内低温处理试验在评价实验材料
之间的抗寒性比较上有一定依据 ,但难免因试验操作
和材料选择而引起试验误差。考虑到自然条件下季相
变化和低温锻炼会对植株抗寒性产生影响 ,为了较全
面 、客观地评价植株的抗寒性 ,应该结合大田试验进行
论证 。
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10 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2009  No.4  (Sum  No.135)
Cold Resistence between Dactyloctenium aegyptium and
Paspalum vaginatum
KE Huang-ting , SH EN Yi-xin
(Collegeo f Animal Science and Technology , Nanj ing Agricultural Universi ty , Nan j ing 210095 , China)
  Abstract:C rowfoo t g rass (Dacty loctenium aegypt ium)and seashore paspalum(Paspalum vaginatum),
commonly found on the seaside o f South China , can be used as turfg rass.In o rder to probe if crow foo t grass has
utilization value ,w ild seasho re paspalum that collected f rom Hainan Province and the bred variety of seasho re
paspalumSalamwere perfo rmed as control to evaluate cold resistance of crow foo t g rass in this e xperiment.Un-
der labo rato ry simulation of temperature condi tions in autumn and w inter , relat ive elect rical conductivity(REC),
malondiadehyde(MDA)content and supe ro xide dismutase(SOD)activi ty of leaves were determined.Withering
rate during overw inte ring period under field condit ion in Nanjing w as also observed.The results showed that
25 ~ 5 ℃ treatments basically had no impacts on experimental mate rials and their REC ,MDA content and SOD
activi ty had no obvious changes.Under 5 ~ 0 ℃ conditions , REC kept essentially constant ,SOD activi ty descen-
ded but MDA content increased.Under -16 ~ 0 ℃ treatments , REC of expe rimental materials increased rapid-
ly ,SOD activi ty descended sha rply and MDA content increased wi th the low er of temperature.Based on the anal-
y sis combined wi th Logistic equat ion ,LT 50 of crow foot g rass , Hainan w ild seasho re paspalum and Salam were -
4.2 ℃, -8 ℃ and -8.1 ℃ respectively.Under field condit ion , experimental materials started to appear wi th-
ered gradually since Octobe r 26.The w ithering rate of crow foo t g rass w as the fastest ,Hainan wild seasho re pas-
palum faster and Salam the slow est.The re sult indica ted that cold resistance of crow fo ot grass w as inferior to
seashore paspalum , domestication and breeding of cold resistance aspect should be done i f i t i s used as turf.
  Key words:Dacty loctenium aegyptium ;Paspalum vag inatum ;cold resistance;w ithering date
(上接 6 页)
The effect of 6-BA and SAR on storability of Agrostis
Stolonif era cv.Yuexuan No.1 stem
SHI Xiu-lan ,CHEN Ping , HAN Rui-hong ,ZHOU Yu-lei ,GUO Xiao-qing
(College o f Agricul ture and Landscape Architecture ,Zhongkai Universi ty of Agricul ture and Engineering ,
Guangz hou 510225 ,China)
  Abstract:Effect of 6-BA and SAR on sto rability o f Agrost is Stoloni f era cv.Yuexuan No.1 stem w as con-
ducted w ith dif ferent concentrations of 6-BA and 0.2% SA R alone o r in combination.The results show ed that
dif ferent concentrations o f 6-BA and SAR can improve the ability o f preserving w ater of tem during storage ,but
stem w as easily to germinate w hen sprayed w ith SA R during storage.Further study indica ted that 7.5 mg/L , 10
mg/L 6-BA and 7.5 mg/L 6-BA+SA R can improve emergence energy and survival rate of stem during the stor-
age period.Especially , survival rate of transplant stem up to 90% t reated w i th 7.5 mg/ L , 10 mg/ L 6-BA af ter
storing 16 days and there were signif icant differences compared to contro l(pure w ate r).Stem was easily to ger-
minate w hen sprayed w ith SA R only ,which w as against the storing of stem.
  Key words:Agrost is stoloni f era;stem;6-BA;SAR;storage
11草原与草坪  2009年  第 4期  总第 135期