全 文 ：文章编号:1001-7380(2000)06-0006-03
冷冻胁迫对福建柏苗可溶性糖
和丙二醛(MDA)含量的影响

何开跃1 ,李晓储2 ,黄利斌2 ,杨宗武3 ,孙玉珍1
(1.南京林业大学 ,江苏　南京　210037;2.江苏省林业科学研究院 ,江苏　南京　211153;
3.福建省林业科学研究院 ,福建　福州　350012)
摘要:观察了不同低温和冷冻时间处理对福建柏苗受害情况 ,同时测定其体内可溶性糖和丙二醛
(MDA)含量。结果表明 ,在-7 ℃24 h自然低温条件下 , 2年生福建柏苗仅出现少量侧枝顶端鳞叶
轻微受冻 ,在-8 ℃持续 48 h 自然低温下则出现中度(Ⅱ级)冻害(多数苗木未见顶梢受冻);而经
-8 ℃处理72 h , -15 ℃处理 48 h 和 72 h的苗木绝大多数被冻死。可溶性糖含量在处理48 h 和72
h 后有所升高。MDA 含量在冷冻处理时均升高。
关键词:福建柏;冻害;可溶性糖;丙二醛
中图分类号:S791.43　　文献标识码:A
The effects of freezing stress on seedling soluble
sugar &MDA contents in Fukiencypress
HE Kai-yao1 ,LI Xiao-chu2 ,HUANG Li-bin2 ,YANG Zong-wu3 ,SUN Yu-zhen1
(1.Nanjing Forestry University , Nanjing 210037 , China;2.Jiangsu Academy of Forestry ,
Nanjing 211153 , China;3.Fujian Academy of Forestry , Fujian 350012 , China)
Abstract:The freezing effects on Fukiencypress[ Fokienia hodginsii(Dunn)Henry et Thomas] two-year-old
seedlings at different low temperature and different time were observed.At the same time , the contents of soluble
sugar andMDA were determined.Results showed that under the condition of the natural low temperature of-7 ℃
for the duration of 24 hours , the Fukiencypress two-year-old seedlings only encountered slight freezing of phyl-
lades at the top of a few side branches;at the natural low temperature of -8 ℃ for 48 hours ,medium grade
(Grade Ⅱ)of freeze occurred(freezing of the tip was not observed for the majority of the seedlings);but the
great majority of the seedlings withered owing to freezing at -8 ℃ for the duration of 72 hours and at-15 ℃ for
48 or 72 hours.The contents of soluble sugar had risen after treatments of 48 and 72 hours.The content of MDA
had also risen in the period of freezing.
Key words:Fokienia hodginsii(Dunn)Henr et Thomas;Freezing;Soluble;Sugar;MDA
　　福建柏[ Fokienia hodginsill(Dunn)Henry et Thomas]是我国特有的柏科针叶树种 ,是国家
第 27卷第 6 期 江　苏　林　业　科　技 Vol.27 No.6
2000年 12月 Journal of J iangsu Forestry Science &Technology Dec.2000
收稿日期:2000-09-03
基金项目:国家“九五”科技攻关专题“福建柏珍贵建筑材树种良种选育及培育技术”和江苏省林木新品种更新引进工
程项目“苏南丘陵山区高效优质新树种引进”(C-Y9831)部分研究内容
作者简介:何开跃(1960-　),女 ,安徽淮北人 ,副教授 ,在读博士 ,从事植物生理学教学和研究工作。
第一批公布的二级重点保护的珍稀树种。其
适应性 、抗风性及抗病性较强 ,是景观绿化的
优良树种[ 1～ 3] 。自然分布于我国南亚热带北
部和中亚热带南部中山丘陵地带。为了将福
建柏这一珍稀优良树种北移扩大引种 ,对引种
在南京南郊的福建柏 2年生种源苗木进行了
低温胁迫处理 ,测定植株受冻及体内可溶性糖
和MDA(即丙二醛)含量 ,研究其抗寒性 ,为筛
选抗寒品种及北移引种提供实验依据 。
1　材料与方法
1.1　试验地自然概况
育苗试验地设在南京市南郊江苏省林业
科学研究院苗圃内 。地理位置为北纬 32°
08′,东经 118°20′。北亚热带气候 ,年均气温
15.4 ℃;极端最低气温-14 ℃(正常年份-8
℃左右),极端最高气温 40.7 ℃(正常年份
38 ℃左右), 年降雨量 1 026 mm ,相对湿度
79%。立地条件等详见文献[ 4] 。
1.2　试验材料
供试苗木来自江苏省林业科学研究院苗
圃(种子由福建省林业科学研究院提供)。对
2年生仙游种源作了-8 ℃和-15 ℃低温处
理(1999年冬),处理时间为 24 , 48 h和 72 h。
对照均为-4 ℃自然低温 。
1.3　实验方法
1.3.1　可溶性糖含量的测定[ 5] 　称取 0.2 g
叶片 ,加80%乙醇研磨后 ,置于10 mL刻度离
心管中 ,加 80%乙醇至7 mL ,于 80 ℃水浴浸
提并不时搅拌 ,提取 30 min 后冷却 ,离心 15
min(3 500 r/min),沉淀再用 80%乙醇重复提
取1次 ,将两次提取的上清液用 80%乙醇准
确加至15 mL。取 2 mL提取液置于 10 mL离
心管中 ,于 80 ℃水浴中蒸去乙醇 ,准确加水
至10 mL ,用玻璃棒仔细搅拌 ,使糖完全溶
解 ,以 3 500 r/min 离心 15 min , 取 2 mL 加
0.2%蒽酮试剂 8 mL 混匀 ,沸水浴 12 min ,静
置 20 min。在 620 nm 下测吸光度 ,用 0.2%
蒽酮试剂作参比 。结果按公式计算 。
1.3.2　MDA含量测定[ 5] 　称取 0.3 g 叶片 ,
加少许石英砂和 6 mL 磷酸缓冲液 ,冰浴研
磨 ,浸提液冷冻离心 20 min(8 000 r/min),取
上清液 1.5 mL加 0.5%TBA 2.5 mL ,沸水浴
20 min ,冰浴终止反应(约 5 min),离心 10 min
(3 500 r/min),取上清液分别在 532 nm 和
600 nm下测吸光度。用水作参比 ,结果按公
式计算。
2　实验结果
2.1　田间观测结果
仙游种源 2年生苗木在-4 ℃田间持续
48 h低温条件下 ,仅出现部分侧枝顶端鳞叶
轻微冻害 。1999年冬经历-15 ℃持续 48 ,72
h的苗木均已枯死;经-8 ℃持续 72 h低温
胁迫处理的苗木也枯死 80%。
2.2　低温处理时间对可溶性糖含量的影响
表1为 1999年冬对 2 年生仙游种源福
建柏苗进行低温处理后体内可溶性糖含量的
测定结果 。
表 1　低温处理时间对福建柏可溶性糖含量的影响
%
冷冻温度
/ ℃
CK
(自然低温)
冷冻时间
24 h 48 h 72 h
-8 6.019 6.169 6.325 6.538
-15 6.019 6.113 6.638 6.457
　　从表 1可看出 ,经过-8 , -15 ℃24 h处
理后 ,可溶性糖含量略有升高 ,处理 48 , 72 h
后则持续升高 。说明该 2年生仙游种源福建
柏苗具一定的抗寒潜力。
2.3　低温处理时间对MDA含量的影响
表 2为在同样处理条件下对福建柏苗体
内MDA含量测定的结果(见表 2)。
　　由表 2的结果看出 ,在低温冷冻处理时
MDA含量均高于正常对照 ,其中以-15 ℃处
理 48 h为最甚 。这一结果说明福建柏在低
温处理 48 ,72 h时大部分及全部枯死的原因
之一正是MDA积累过多 ,造成体内防御系统
7第 6 期 何开跃等:冷冻胁迫对福建柏苗可溶性糖和丙二醛(MDA)含量的影响
受到一定破坏。虽然经 -15 ℃冷冻 72 h ,
MDA含量有所降低 ,但在冷冻 48 h时已造成
伤害 ,至冷冻 72 h时已不可逆转 。
表 2　低温处理时间对福建柏MDA含量的影响
nmol/ g
冷冻温度
/ ℃
CK
(自然低温)
冷冻时间
24 h 48 h 72 h
-8 36 38 41 41
-15 36 41 45 38
3　结论与讨论
(1)植物在遭遇寒冷环境时 ,能以提高可
溶性糖含量的方式来抵抗寒冷 。可溶性糖可
以通过渗透调节使冰点降低 ,又可缓冲细胞
质过度脱水 ,保护细胞质胶体不致遇冷凝固。
因此 ,可溶性糖含量的提高可视为植物抗寒
性的一个指标[ 6] 。本实验发现 ,经过 24 h的
寒冷胁迫 , -15 ℃和-8 ℃的低温可使福建
柏苗体内可溶性糖含量稍有增加 ,但与对照
相比差异不太明显。这可能是植株经-4 ℃
低温胁迫 ,体内积累了一定的可溶性糖来抵
御低温 。冷冻至 48 h 和 72 h可溶性糖含量
仍有明显升高 。结合田间观测结果可看出 ,
虽然植物在持续低温 48 h和 72 h 时大部分
枯死 ,但其体内确有可溶性糖升高的现象 ,说
明福建柏对低温胁迫有一个应急反应 ,具有
一定的抵抗能力 。因此只要对福建柏苗进行
逐步驯化的适当耐寒锻炼 ,就能进一步提高
植株耐寒力 ,减少田间估死率 。
(2)MDA是具有细胞毒性的物质 , 在常
温下 , 植物体内MDA含量极少 , 但遇逆境
伤害时 , 其含量便会升高 , 这是植物细胞受
伤寒程度的指标 。其主要作用是破坏植物细
胞膜系统[ 7] 。本实验结果表明无论-8 ℃处
理还是-15 ℃处理 , 福建柏体内 MDA 含量
都有提高 , 而尤以-15 ℃处理的苗木更为
明显 。在-15 ℃处理 48 h时 , MDA含量达
最高 , 这便是导致植株受冻枯死的重要原因
之一。MDA 含量升高 , 也说明了细胞膜脂
质过氧化程度加剧 , 植物细胞膜系统受到破
坏。膜系统结构被破坏后 , 即失去其原有的
选择性透性 , 导致电解质的渗漏和细胞水势
的下降 。这种伤害一旦形成 , 便无法逆转 。
即使在-15 ℃处理 72 h时有所降低 , 也无
法恢复正常。
(3)本实验结果说明 2 年生仙游种源福
建柏苗经-8 ℃低温处理 24 h ,冻害不明显 ,
至 48 h冻害较明显 ,MDA含量已达到极限 。
在-15 ℃冻害程度比在-8 ℃要高得多 。冷
冻72 h MDA含量已超过极限 。在受冻生理
指标极限范围内若经过一定的抗寒性锻炼 ,
有可能从低温胁迫生理指标方面进行植株耐
寒性选择 ,为福建柏耐寒性遗传改良提供生
理学基础 。
参考文献:
[ 1] 　高北蔚.珍贵用材树种—福建柏[ J] .福建林业科技 ,
1994, 21(2):62-66.
[ 2] 　杨宗武 ,郑仁华 ,侯伯鑫 ,等.珍稀树种福建柏[ J] .林
业科技通讯 , 1988(7):21-22.
[ 3] 　肖祥希 ,杨宗武 ,叶忠华 ,等.福建柏与杉木 、马尾松
人工林木材材性比较分析[ J] .林业科技通讯, 2000
(2):3-5.
[ 4] 　李晓储 ,黄利斌 ,施士争 ,等.福建柏种苗期研究初报
[ J] .江苏林业科技 ,1999 , 26(3):1-4.
[ 5] 　邹　琦.植物生理生化实验指导[M] .北京:中国农
业出版社 , 1995.
[ 6] 　王淑杰.可溶性全蛋白 、可溶性糖含量与葡萄抗寒性
关系的研究[ J] .北方园艺 ,1996(2):13-14.
[ 7] 　孙昌祖.低温胁迫对青杨叶片O -2 、MDA、膜透性 、叶
水势及保护酶的影响[ J] .内蒙古林学院学报:自然科
学版 , 1998, 20(3):32-36.
8 江　苏　林　业　科　技 第 27 卷