全 文 ：北方园艺 2010(19):91 ～ 93 植物 ·园林花卉 ·
Connection Between Environmental Factors and Content of SOD
During the Growth of Crassula portulacea
WEI Shu-zhen1 ,HE Tie-zhu2 , GUO Ji-ping 1
(1.Department of Life Sciences ,Hengshui College, Hengshui ,Hebei 053000;2.Wuyi County Bureau of Ag riculture ,Wuyi ,Hebei 053400)
Abstract:The content of SOD in Crassula portulacea leaves and flowers and the effects of NaCl ,water , light treatment on
SOD in leaves were studied.The results showed that SOD in leaves increases with transformation from vegetative stage
to reproductive stage and SOD in f lowers were more than leaves.Under the different t reatments of NaCl , water and
light , the content of SOD increased with the increasing of levels of t reatment , and decreased af ter a maximum.The se-
quence of three t reatment ef fects on Crassula portulacea was NaCl>light>water.
Keywords:Crassula portulacea;SOD;NaCl;water;light
作者简介:龚雪梅(1965-),女 ,安徽阜阳人, 硕士, 高级实验师 ,现
主要从事园艺教学与科研工作。
基金项目:2008年安徽省高校省级教学质量与教学改革工程“园
艺实训中心”建设资助项目(教高[ 2008] 4 号)。
收稿日期:2010-05-28
高 羊 茅 草 坪 草 抗 热 性 生 理 研 究
龚雪 梅
(阜阳职业技术学院 ,安徽阜阳 236031)
　　摘　要:通过对 11个高羊茅品种草坪草的高温胁迫处理 ,测定高羊茅草坪草的生长状态和
生理指标的变化 ,从而探索不同高羊茅草坪草的的抗性强弱 ,以期为皖北地区高羊茅草种的引进
与筛选提供科学依据。
关键词:高羊茅;抗热性;叶绿素含量;脯氨酸含量
中图分类号:S 688.4　文献标识码:A 　文章编号:1001-0009(2010)19-0091-03
　　高羊茅草坪草(Festuca arundinacea Scherb.)为冷
季型草坪草 ,其生长的适宜温度为 15.6 ～ 23.9℃。温度
是影响草坪草分布的主要限制因子 ,在草坪草引种的适
应性研究中 ,草坪草对不良温度的抗性是最主要的研究
内容之一。叶绿素含量 、游离脯氨酸含量是常用的植物
抗性生理指标 ,是植物引进和品种筛选的主要依据 ,这
些指标的测定值越大 ,说明所测植物的抗性越强[ 1] 。该
试验通过对 11个高羊茅品种草坪草的高温胁迫处理 ,
测定高羊茅草坪草的生长状态和生理指标的变化 ,来探
索不同高羊茅草坪草的的抗性强弱 ,以期为皖北地区高
羊茅草种的引进与筛选提供科学依据。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验所用的 11个高羊茅品种翠碧(Triple)、交战 Ⅱ
(CrossfireⅡ)、沙漠绿洲(Oasis)、猎狗 6号(Houndog 6)、
科纳多(Coalnaduo)、法恩(Fawn)、美洲虎 3 号(Jaguar
3)、猎狗 5 号(Houndog 5)、爱瑞斯(Aries)、黄金岛
(Eldorado)、缤狗(Bingo)均引自美国。
1.2　仪器与试剂
测定仪器有分析天平 、722型分光光度计 、高速离心
机 、恒温水浴锅 、研钵 、移液管 、漏斗 、具塞试管 、250 mL
和 25 mL棕色容量瓶。主要试剂有酸式茚三酮试剂 、脯
氨酸标准母液 、冰醋酸 、甲苯 、石英砂 、碳酸钙 、丙酮 、95%
乙醇等。
1.3　试验方法
　　为了方便室内耐热性鉴定时的材料取用 ,于2009年
5月上旬 ,对试验地的高羊茅各品种(已生长1 a多)进行
盆栽 ,将草坪草从土中连同根系一并移栽到20 cm×20 cm
的塑料盆中 ,用细沙和壤土均匀混合(体积比为 2∶1)基
质 ,每个品种16盆。所有盆栽在温室内正常养护[ 2] 。每
个品种共测试 3个样品 ,取其平均值。10月下旬 15 ～
20℃条件下测定 1次。放入生物培养箱中 ,空气相对湿
度设定为 60%,正常光照 ,昼/夜温度设定为 38℃/28℃,
91
·园林花卉·植物 北方园艺 2010(19):91～ 93
高温 、干旱胁迫3 d后测定1次。测定各品种叶片的叶
绿素总含量 、游离脯氨酸含量 ,以比较各个高羊茅品种
的抗逆性。
1.4　测定方法
1.4.1　叶绿素含量的测定 　参考李玲[ 3] 的测定方法
(并稍作修改),对每种样品的草 ,剪取有代表性的生长
健壮的中间部位 ,每份 0.3 g ,加入少量石英砂和碳酸钙
粉及 5 mL纯丙酮 ,研磨成糊状后 ,再加80%丙酮 5 mL ,
在暗处静置 5～ 10 min ,充分提取色素。过滤 ,滤液用乙
醇定容至 25 mL ,摇匀。以95%乙醇与丙酮混合液为空
白对照 ,利用722型分光光度计测 665 nm和 649 nm下
的光密度值 ,根据公式求出叶绿素的含量。计算公式:
Ca=13.95A665 -6.88A649 ;Cb=24.96A649 -7.32A665 ;总
叶绿素的浓度=Ca+Cb;叶绿素的总含量(mg/g FW)=
(叶绿素浓度×提取液体积×稀释倍数)/鲜重。
1.4.2　游离脯氨酸含量的测定　参考张殿忠[ 4] 的磺基
水杨酸法(并稍作修改)。对每种样品的草 ,剪取有代表
性的生长健壮的中间部位 ,每份 0.5 g ,用 3%磺基水杨
酸研磨提取(终体积为 5 mL),匀浆转入玻璃离心管 ,沸
水浴 10 min ,冷却后 3 000 r/min 离心 5 min ,取上清液
2 mL ,加入试管中 ,各加入2 mL冰乙酸和4 mL 2.5%的
酸式茚三酮 ,摇匀 ,在沸水浴中加热显色 60 min ,冷却至
室温 ,加入4 mL甲苯 ,充分摇荡 ,静置片刻 ,用吸管吸取
上层红色甲苯溶液于比色皿中 ,在分光光度计 520 nm
波长处测 OD值 ,用甲苯为空白对照。制作脯氨酸标准
曲线:以吸光度值光密度 OD520为纵坐标 ,脯氨酸含量为
横坐标 ,按回归方程式绘制标准曲线。从标准曲线中查
出测定液中脯氨酸的质量 ,按下式计算样品中脯氨酸鲜
重质量分数。计算公式:脯氨酸(μg/g FW)=(C×V)/
(W×a)。式中 ,C—提取液中脯氨酸浓度(μg/2mL),由
标准曲线求得;V—提取液总体积(mL);a—测定时所吸
取的体积(mL);W—样品鲜重(g)。
1.5　资料整理与统计方法
采用 Excel系统分析 ,并依据记录的 11个品种的高
羊茅生理生化指标进行分析 ,选择优良抗性的高羊茅
品种。
2　结果与分析
2.1　叶绿素含量比较
叶绿素是光合作用的细胞器 ,高温干旱胁迫下 ,会
引起叶绿素分解 ,诱发叶片衰老。由图1可以看出 ,15～
20℃条件下和38 ～ 28℃高温干旱胁迫下 ,叶绿素含量的
高低排列相一致。15 ～ 20℃条件下 ,Houndog 6、Hound-
og 5 、Jaguar 3和 Fawn 的叶片叶绿素含量较高 ,都在
2.0 mg/g FW 以上;Crossfire Ⅱ、Oasis和 Coalnaduo 次
之;而 Triple 、Bingo 、Aries和 Eldorado 等含量较低 ,都在
1.6 mg/g FW以下。放入生物培养箱中 ,连续 3 d的高
温干旱胁迫后 ,所有高羊茅品种叶片叶绿素含量都出现
下降趋势。叶片叶绿素含量稍高的品种 ,下降趋势较缓
慢;含量低的品种 ,叶绿素含量下降趋势较显著。变化
值与叶绿素总含量的高低相反。由图1还看出 ,Hound-
og 6、Houndog 5 、Jaguar 3和Oasis叶绿素含量下降幅度
较小;Crossfire Ⅱ、Coalnaduo 、Eldorado和Bingo 下降幅度
次之;而 Fawn 、Aries 、Triple 叶绿素含量下降幅度稍大 ,
变化值都在0.50 mg/g FW以上。由此可知 ,耐热抗旱
品种在高温干旱环境下 ,草坪草的叶绿素含量越高 ,叶
片的光合作用就越强 ,植物的生长就越健壮 ,抵抗力越
强 ,植物的抗性也越强 ,所以 ,叶绿素含量是衡量植物生
长状况和抗逆性的一个重要指标。叶绿素含量越高 ,植
物的生长状况就越好 ,抗性越强 ,反之 ,则较差。
图 1　11个高羊茅品种叶片叶绿素含量的变化
2.2 　游离脯氨酸含量的变化
一般来说 ,脯氨酸积累量与植物抗逆性呈正相关 ,
脯氨酸积累量越多 ,其抗逆性越强。由图 2可知 ,高温
胁迫使所有高羊茅品种体内游离脯氨酸含量逐渐积累 ,
并随胁迫时间的延长 ,游离脯氨酸含量逐渐增加。15 ～
21℃是高羊茅适宜生长季节 ,各品种叶片鲜样中所测得
游离脯氨酸含量都较低 ,各品种之间差异较小。Hound-
og 5、Oasis 、Houndog 6 、Jaguar 3 、Crossfire Ⅱ游离脯氨酸
含量在 9.006 μg/g FW 以下;Fawn 、Triple 、Eldorado 游
离脯氨酸含量稍高 ,在 11.496 ～ 15.932μg/g FW之间。
图2 　11个高羊茅品种游离脯氨酸含量的变化
在 38℃/28℃(昼/夜)、连续 3 d干旱胁迫下测定结
果见图 2。草坪草受到高温、干旱胁迫后 ,其体内的游离
92
北方园艺 2010(19):91 ～ 93 植物 ·园林花卉 ·
脯氨酸大量积累 ,草叶中游离脯氨酸含量成倍增加。
Houndog 6和 Jaguar 3的游离脯氨酸含量分别是原有含
量的 3.90 、3.995倍;Houndog 5游离脯氨酸含量积累最
高 ,达到 5.43倍;Oasis也增加至 4.72倍;Crossfire Ⅱ达
2.3 倍;Fawn 胁迫前后游离脯氨酸含量变化不大;
Triple 、Eldorado 、Aries和 Bingo游离脯氨酸含量增加较
少 ,仅为 1倍左右。高温干旱胁迫下叶片游离脯氨酸含
量增大是高羊茅对环境胁迫的适应性反应。因此 ,
Houndog 6 、Houndog 5、Jaguar 3和 Oasis耐热抗旱性相
对较强。Crossfire Ⅱ、Coalnaduo 次之;Fawn 、Triple 和
Eldorado的耐热抗旱性相对较弱。
3　结论与讨论
一般认为 ,植物在高温或干旱胁迫下 ,叶绿素含量
下降幅度与抗旱性相关 ,抗旱性强的品种与抗旱性弱的
品种相比 ,其叶绿素下降幅度较小[ 5] 。11个高羊茅品种
在高温胁迫下 ,Houndog 6 、Houndog 5、Jaguar 3和 Oasis
的叶绿素含量高 ,叶绿素含量下降幅度较缓慢 ,同时草
坪密度 、盖度和越夏率较高 ,耐热性较强;Eldorado 、Trip-
let 和 Aries叶绿素含量较低 ,所以抗热 、抗旱性稍差。
在高温等逆境条件下 ,植物体内的脯氨酸可以调节
渗透压 ,多数学者认为脯氨酸上升是植物适应不良环境
的反应 ,脯氨酸含量上升幅度大 ,则抗逆性强。高温胁
迫下 ,测试的 11个高羊茅品种体内的游离脯氨酸均大
量积累 ,表现为较强的耐热性。其中 Houndog 5 、Houn-
dog 6 、Jaguar 3 和 Oasis 的脯氨酸上升幅度较大 ,而
Fawn 、Triple 、Eldorado 上升幅度较小。因此 ,除 Fawn 、
Triple 抗热性稍差外 ,大多数高羊茅品种 ,耐热抗旱性较
强 ,能适应皖北地区的夏季高温环境 ,其中 Houndog 5 、
Jaguar 3、Houndog 6和Oasis等抗热性更强些 ,可作为皖
北地区引种的首选草种。通过 11个高羊茅品种在温度
干旱胁迫下的生理指标测定 ,可以判断其生态适应性强
弱 ,这可以作为高羊茅引进和品种筛选的主要依据
之一。
高羊茅的抗性研究一直是人们关注的焦点。虽然
已在这方面取得了许多研究成果[ 6] ,但总体说来仅限于
几个关系密切的生理生化指标(如:叶绿素、细胞膜透
性 、抗氧化酶活性等),以及种间或品种间的抗性比较研
究。从植物对逆境响应的顺序上而言 ,可能存在一个适
应 、伤害 、修复 、补偿的自我调节过程 ,因而 ,系统研究这
一系列适应性反应很有必要。毫无疑问 ,今后工作的重
点应从分子水平上阐明高羊茅抗逆性的物质基础及其
生理功能 ,通过基因工程手段进行抗性基因重组 ,应用
常规育种与遗传工程相结合的方法培育出抗逆性更强
更全面的新品系 ,以提高高羊茅的生态适应性 ,为科学
开发与利用提供可靠的理论依据。同时可以指导人们
更为高效经济的利用高羊茅 ,更大的发挥高羊茅的生物
潜能。
参考文献
[ 1] 　唐存莲,郭生国 ,李桂伶,等.几种草坪草的抗性生理指标及园林应
用价值[ J] .北京农业职业技术学院学报, 2007, 21(5):28-30.
[ 2] 　李建龙.草坪草抗性生理生态研究进展[M] .南京:南京大学出版
社 ,2008.
[ 3] 　李玲.植物生理模块实验指导[ M] .北京:科学出版社 , 2008.
[ 4] 　张忠殿,汪沛洪 ,赵会贤.测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法[ J] .
植物生理学通讯, 1990, 26(4):62-65.
[ 5] 　于明礼,孙丽萍.多效唑对高羊茅草坪草生长和抗旱性的影响[ J] .
山东农业科学 ,2007(1):53-56.
[ 6] 　王彬 ,谢应忠.高羊茅逆境生理研究进展[ J] .农业科学研究 , 2007 , 28
(1):56-60.
Study on Thermotoleranc Resistibility of Festucaarundinacea Scherb.Varieties
GONG Xue-mei
(Fuyang Vocational and Technical College , Fuyang , Anhui 236031)
Abstract:Through stress treatment of the bonsai of the 11 varieties , the research measures their chlorophyll content , free
proline content and other physiological changes and studies their respective resistibility ,which may provide a scientific ba-
sis for the introduction and selection of Festuca arundinacea Scherb.in Norhern Anhui Province.
Keywords:Festuca arundinacea Scherb.;thermotolerance;chlorophyll content;f ree proline content
93