全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期：2014－02－19
基金项目：贵州大学引进高层次人才项目；贵州省农业科技攻关项目［黔科合 NY 字(2011）3076 号］
作者简介：王丽娟（1990－），女，贵州贵阳人，在读硕士研究生，研究方向为园林植物资源利用，（电话）15085978466（电子信箱）
1051561089＠qq．com；通讯作者，欧 静（1974－），女，副教授，博士，主要从事园林植物资源利用研究工作，（电话）13984184857
（电子信箱）coloroj＠126．com。
第 53 卷第 20期
2014年 10月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 53 No.20
Oct．，2014
温度是影响植物生理过程的重要生态因子之
一，植物体在生长发育过程中，经常会遭到高温的
胁迫，造成植物萎蔫甚至死亡，这与高温引起植物
生理代谢紊乱和细胞组织结构的热损伤等有关 ［1］。
随着全球气温的不断上升，高温对植物的影响日趋
显著。 高温影响植物的生理生态过程，成为限制植
物分布、生长和生产的主要环境因子［2，3］。 城市夏季
高温已经成为制约许多具有观赏价值的野生花卉
生长和发育的主要环境因子。
中国是全世界杜鹃花属 （Rhododendron）植物
的起源和分布中心，拥有丰富的杜鹃花野生资源，
但这些野生资源分布于西南高海拔地区 ［4］。受遗传
因素的制约，该属植物喜冷凉、湿润环境，耐热性
较差， 高温热害是制约其迁地保育及园林应用的
主要限制因子 ［5］。桃叶杜鹃（Rhododendron annae
Franch.）属杜鹃花科杜鹃花属的常绿灌木 ，树高
1．5～2．0 m，花期为 5～7 月，总状伞形花序，有花 6～10
朵；花冠宽钟状或杯状，长 2～3 cm，白色或淡紫红
高温胁迫对桃叶杜鹃幼苗生理生化指标的响应
王丽娟，欧 静，钟登慧，刘仁阳，谌端玉，张仁嫒
（贵州大学林学院，贵阳 550025）
摘要：为探明桃叶杜鹃生长适宜的温度，以桃叶杜鹃（Rhododendron annae Franch．）幼苗为试验材料，采用
人工模拟气候鉴定法，设置对照（22 ℃）、模拟高温（30 和 38 ℃），对不同温度条件下桃叶杜鹃叶片丙二醛
（MDA）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质、可溶性糖和叶绿素含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶
（CAT）和过氧化物酶（POD）活性进行研究。 结果表明，与对照相比，桃叶杜鹃幼苗的 MDA、Pro 和可溶性
蛋白质含量和 SOD、CAT 和 POD 活性均随温度升高而增加，叶绿素含量随温度升高而降低，可溶性糖含
量则表现为在 30 ℃条件下小幅增加，38 ℃条件下下降的趋势。 说明桃叶杜鹃幼苗不耐高温胁迫，22 ℃条
件是其较适宜的生长温度。
关键词：桃叶杜鹃（Rhododendron annae Franch．）；高温胁迫；生理生化指标；适宜温度；抗性
中图分类号： S118.43 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2014）20－4882-03
DOI：10．14088 ／ j．cnki．issn0439－8114．2014．20．029
Physiological－Biochemical Responses of Rhododendron annae to
High Temperature Stress
WANG Li－juan，OU Jing，ZHONG Deng－hui，LIU Ren－yang，SHEN Duan－yu，ZHANG Ren－ai
（Forest College，Guizhou University，Guiyang 550025，China）
Abstract： To investigate the optimal temperature for Rhododendron annae Franch． growth， a pot experiment of R． annae
seedling in artificial climatic chamber was conducted. Contents of MDA，Pro，soluble protein，total sugar and chlorophyll and
activities of SOD， CAT and POD were determined and analyzed under artificially simulated high temperature （30 ℃ and 38
℃）. The growth status was observed． The results showed that compared with the control （22 ℃），contents of MDA， Pro and
soluble protein activities of R． annae SOD，CAT and POD increased with the increase of stress temperature， but chlorophyll
content decreased. Total sugar appeared the trend of less increasing under 30 ℃ while decreasing under 38 ℃． Results of
physiological and biochemical characters， and the growth of R． annae indicated that the optimal temperature for R． annae
growth was 22 ℃．
Key words：Rhododendron annae Franch．；high temperature stress；physiological and biochemical index；best temperature；resistance
第 20 期
色、玫红色 ［6］，具有较高的观赏价值，但其资源量极
少，仅在云南、西藏的某些地区［7］和贵州百里杜鹃景
区有发现［8］。 桃叶杜鹃主要生长在海拔 1 400 m处，
属于高山分布的野生珍稀濒危植物种，在百里杜鹃
林中属晚花品种［9］。近年来，研究者对杜鹃属一些植
物开展了高温胁迫试验 ［10－13］，所涉及的杜鹃属植物
包括白花杜鹃（Rhododendron mucronatum）、毛锦杜
鹃（R． moulmainense）、红棕杜鹃（R． rubiginosum）、红
滩杜鹃（R． chihsinanum）。 但目前却鲜见对桃叶杜鹃
的该类研究报道。
本研究以桃叶杜鹃幼苗为试验材料，研究其在
高温胁迫下的生长表现及叶片相应生理生化指标
的变化，为培育桃叶杜鹃生长所需的适宜温度提供
依据。
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验用幼苗为桃叶杜鹃， 是在贵州大学林学
院苗圃内同批播种的 2 年实生苗。 贵州大学林学
院试验苗圃位于贵阳市花溪区，东经 104°4′，北纬
26°34′。年均温度 15．8 ℃，绝对最高温 39．5 ℃，最低
温－9．5℃，≥10 ℃的年活动积温 4 637．5 ℃。 选取大
小一致且生长健壮的桃叶杜鹃实生小苗栽植于塑
料花盆 （规格 11．5 cm×8．5 cm×9.0 cm）中 ，每盆 1
株，栽培基质为贵州大学南校区松林坡林下的表层
腐殖土。
1．2 试验方法
1．2．1 高温胁迫方法 试验采用人工模拟气候鉴
定法 ［14，15］，将苗圃中的桃叶杜鹃盆栽移到人工气候
箱 22 ℃的恒温下预处理 1 d，第二天进行高温胁迫。
试验组与对照除温度不同以外，光照和水分状况均
一致。 分别用不同的温度［22（对照）、30、38 ℃］处理
6 d，然后测定桃叶杜鹃幼苗的生物量和生理生化指
标，观察高温对幼苗的影响。
1．2．2 生理生化指标及测定方法 叶绿素含量的
测定采用丙酮法， 可溶性糖含量的测定采用蒽酮
比色法， 可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮
蓝 G－250 染色法， 丙二醛（MDA）含量的测定参考
郝建军等［16］的方法， 超氧化物岐化酶（SOD）活性的
测定采用 NBT 还原法， 过氧化物酶（POD）活性的
测定采用愈创木酚法， 过氧化氢酶（CAT）活性的测
定采用碘量滴定法， 游离脯氨酸（Pro）含量的测定
采用酸性茚三酮法。
1．2．3 数据分析法 采用 Excel 2003 统计各指标
的值，计算其平均值与标准差，再用 SPSS 18．0 软件
进行方差分析及 LSD检验。
2 结果与分析
2．1 高温胁迫下桃叶杜鹃幼苗生长表现和生理生
化指标的差异
2．1．1 生长表现 由表 1 可知，杜鹃幼苗的地上株
高随温度的升高而减少，22 ℃下地上株高稍大于
30 ℃，二者差异不显著（P＞0．05），但二者的地上株
高极显著高于 38 ℃（P＜0．01）。 幼苗的地下根长在
22 ℃时最长， 平均叶片数在 22 ℃为 17．00±1．00，
显著高于其他两种温度下的处理（P＜0．05），30 ℃
与 38 ℃处理的平均叶片数差异不显著（P＞0．05）。
平均单株重随温度的升高而减少 ，22 ℃与 30 ℃
处理差异不显著（P＞0．05），二者极显著高于 38 ℃
（P＜0．01）。
2．1．2 生理生化指标的变化 由图 1 可知，随着温
度的升高，叶绿素 a、叶绿素 b 及总叶绿素含量逐渐
降低。 其中，叶绿素 a 和总叶绿素含量在 22 ℃时最
高，在 38 ℃时最低，在 3 种温度处理下的差异都呈
极显著（P＜0．01）。 叶绿素 b 含量在 22 ℃时最高，在
38 ℃时最低，在 22 ℃处理下的含量显著高于 30 和
38 ℃（P＜0．05）， 在 30 和 38 ℃处理下的含量差异不
显著（P＞0．05）。
由图 2可知，桃叶杜鹃幼苗在 30 ℃时可溶性糖
含量最高 ，其次为 38 ℃，二者的差异不显著 （P＞
0．05）。 在 22 ℃时可溶性糖含量最低，显著低于 30、
38 ℃处理下的含量（P＜0．05）。 在逆境时植物体内可
溶性糖会发生一定的积累， 这说明桃叶杜鹃在 30
和 38 ℃时都受到高温胁迫，不利于生长。
表 1 不同温度下杜鹃幼苗的生物量
编
号
1
2
3
温度
℃
22
30
38
地上株高
cm
10.27±0.21 aA
10.03±0.32 aA
8.17±0.35 bB
地下根长
cm
13.10±1.00 aA
8.67±0.25 bB
7.20±1.25 bB
平均叶
片数
17.00±1.00 aA
14.67±1.15 bAB
13.33±0.58 bB
平均单株重
g
0.45±0.005 aA
0.43±0.002 aA
0.25±0.046 bB
注：表中数据均为 3 次重复的平均值，“±”之后为数据的标准偏
差；不同小写字母为 0.05 水平的差异显著性，不同大写字母为 0.01
水平的差异显著性。 下同。
图 1 高温胁迫下桃叶杜鹃叶绿素含量的变化
22 30 38
温度//℃
1.5
1.0
0.5
0.0
含
量
//m
g/
g
叶绿素 a
叶绿素 b
总叶绿素
王丽娟等：高温胁迫对桃叶杜鹃幼苗生理生化指标的响应 4883
湖 北 农 业 科 学 2014 年
高温胁迫下， 桃叶杜鹃幼苗的 MDA 含量显著
增加（表 2），与 22 ℃处理下的含量相比， 30 和 38 ℃
处理下的 MDA 含量极显著增加 （P＜0．01），30 和
38℃处理的差异也极显著（P＜0．01）。 MDA是植物在
逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物，在 22 ℃时
桃叶杜鹃幼苗的膜脂过氧化作用较小，其细胞膜受
的毒害作用较小。由表 2可知，桃叶杜鹃幼苗在 22、
30及 38 ℃处理下，其体内的 Pro含量随温度的升高
而增加，三者之间差异显著（P＜0．05）。可溶性蛋白质
25
20
15
10
5
0
图上不同小写字母表示差异显著（P<0.05），不同大写字母表示
差异极显著（P<0.01）。
图 2 高温胁迫下桃叶杜鹃可溶性糖含量的变化
22 3 0 38
温度//℃
可
溶
性
糖
含
量
//m
g/
g
bB
aA
aAB
表 2 高温胁迫下桃叶杜鹃幼苗的生理生化指标
指标
MDA//μmol/g
Pro//μg/g
可溶性蛋白质//mg/g
SOD//U/g
CAT//mg/g·min
POD//U/g·min
22
14.146±0.772 cC
4.377±0.824 cB
2.228±0.012 bB
42.783±0.227 cC
0.970±0.129 cC
116.109±28.730 bB
30
18.625±0.773 bB
9.999±0.278 bA
2.329±0.045 abAB
47.513±0.052 bB
1.489±0.129 bB
214.267±28.548 aA
38
24.447±1.240 aA
11.416±0.586 aA
2.440±0.084 aA
55.503±0.147 aA
2.985±0.129 aA
263.713±28.548 aA
温度//℃
的含量随着温度的升高而增加， 在 22 ℃时含量最
低， 为 （2．228±0．012） mg ／ g， 在 38 ℃含量最高，为
（2．440±0．084） mg ／ g。在 22与 30 ℃、30与 38 ℃下处
理的可溶性蛋白质的含量差异不显著，22 ℃与 38 ℃
下的可溶性蛋白质的含量差异显著（P＜0．05）。
在逆境胁迫下，植物体内活性氧增加，对细胞
产生氧化伤害。 SOD、POD 和 CAT 是植物体内的保
护酶系统， 可以清除植物体内产生的活性氧自由
基，使植物不受或少受环境的胁迫，维持植物正常
生长。 由表 2可知，桃叶杜鹃的 SOD、CAT活性随温
度的升高而升高，三者之间差异极显著性水平。 由
此说明， 在 22 ℃时桃叶杜鹃幼苗未受到逆境胁迫，
适宜生长。 在 22、30及 38 ℃ 3 个温度处理下，桃叶
杜鹃幼苗的 POD 活性逐渐增大，在 22℃时最小，为
（116．109 ±28．730） U ／ g·min， 在 38℃时最大 ，为
（263．713±28．548） U ／ g·min。 在 22℃时 POD 活性极
显著小于 30、38 ℃时的 POD 活性（P＜0．01），30 ℃与
38 ℃处理下的 POD活性差异不显著（P＞0．05）。
3 讨论
不同高温胁迫下，MDA 含量随温度的升高而增
加；SOD、CAT、POD 活性也均有不同程度的提高，表
明桃叶杜鹃叶片受逆境伤害后会产生应激反应。
Alexieva等［17］认为植物在不适宜的生长条件下，细胞
原生质膜会发生脂质过氧化，最终生成 MDA，所以
MDA 可作为植物非生物胁迫下产生自由基和发生
膜损伤的指示器。 本研究中，当温度为 38℃时，桃叶
杜鹃 MDA 含量达到最大值，为 24．45 μmol/g，与同
时期对照 22 ℃下的 14．15 μmol/g相比，增幅较大，这
表明桃叶杜鹃对高温胁迫的抗逆性较弱。 桃叶杜鹃
SOD 活性随温度的升高而升高，且随高温胁迫的递
增，相邻胁迫间 SOD 值相差较大，这表明桃叶杜鹃
在 38 ℃高温胁迫下几乎不具抗逆性。而在同样的温
度下，王凯红等 ［12］在对 5 种杜鹃幼苗的研究中却发
现 SOD活性下降，这可能是由于不同类型杜鹃对高
温胁迫的反应不同所造成，现在对于这一现象的原
因目前没有较好的解释，尚有待进一步的研究［18－22］。
桃叶杜鹃幼苗适宜在 22 ℃下生长，30 ℃下生
长受到限制， 但具有一定抗性；38 ℃高温下生长受
到胁迫，不利于生长。 贵阳近五年来夏季平均温度
为 23．2 ℃，最高温度平均为 25～28 ℃，极端高温为
35．1 ℃。因此，若将桃叶杜鹃引种到贵阳及气候类似
的我国西部地方培育利用是可行的，但如何在城市
中度过一段较短但炎热的夏季是引种成功的关键，
通过什么手段来解决需要进一步研究。
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（责任编辑 田宇曦）
（上接第 4884页）
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表 2 桑树叶片光合生理参数与环境因子的相关性分析
项目
Pn
Gs
Ci
Tr
PAR
0.872*
-0.018
-0.658
0.706
Ca
0.332
-0.655
-0.730
0.058
Ta
0.799*
-0.420
-0.907**
0.443
RH
0.065
0.402
0.672
0.441
注：“*” 表示在 P＜0.05 水平上的显著相关；“**” 表示在 P＜0.01
水平上的极显著相关。
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（责任编辑 王 珞）
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