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厚朴与凹叶厚朴的抗逆性



全 文 :植物资源与环境
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3 5 ~ 3 9
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厚朴与凹叶厚朴的抗逆性
刘西俊 王淑燕 刘青林 李莲梅 周 圣振
(陕西省科学院西安植物园 , 西安 7 1 0 0 6 1 )
摘要 本文根据西安夏季高温干旱 、冬季严寒的气候特点 , 采用 田间栽培 、 抗逆生理特性测定和抗
旱形态特征比较等方法 ,对引种的国家三级保护植物厚朴 (万吻以如 可了奴刀浏站 eR hd . et w ils . )和凹叶
厚朴 ( M司 J打血油d 沽 su 忱 p . 石故加 ( eR hd . et w ils . ) Che gn et aL w )的抗逆性进行了探讨 ,并用 已适应西
安气候多年的辛夷 ( M . 拟汀攻冲。 D e s r . )作对照 。 结果表明 :两种植物均能在西安越冬 , 但只有在供水
充足和适当遮荫条件下才能顺利越夏 。 凹叶厚朴的抗逆性强于厚朴 ,但它们的抗早抗热性均较辛夷
弱 。
关镇词 厚朴 ;凹叶厚朴 ;抗逆性
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厚朴 。 九少以必 超刃丧初创幼 R e h d . e t W i一5 . ) 和凹 叶厚朴 (万 . 时了咬初川衍 s u 玩 p . 加叹砚 ( R e h d . e t
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e n g et aL w )属于木兰科落 叶大乔木 , 两者均为我国特产 ,可用于医药 、 园林绿化 、 材
用 、 工业等方面 ,是一种多用途的经济树种 。另外 ,这两种植物作为木兰科的代表是现存被子植
物中最原始的类群之一 ,在被子植物及木兰科的系统演化研究上具有重要价值 ,两者 皆为国家
三级保护植物 〔3 〕 。 为迁地保存这两种植物资源 , 自 19 8 2 年起 ,我们从秦岭 、 巴山引种 ,以探讨在
收稿 日期 19 9 1一 12一 2 0
36 植 物 资 源 与 环 境 1卷
西安栽培的适应性问题 。
材 料 与 方 法
1
. 试验材料
供试材料均 为从山上引来定植于本园试验地的幼树 ,选择健康的标准株采样 。各项生理指
标的测定均采用植株中部向阳面功能叶 。部分生理指标的测定还同已在西安栽培多年 、 生长发
育正常的同属植物辛夷 (M月它矛沙。 eD sr . )作了比较 。
2
. 试验项目与方法
( 1) 田 间栽培 : 越冬试验采用稻草包扎植株 (以不包扎为对照 ) ;越夏试验采用遮荫 (栽于大
树旁 ) ;抗旱试验分为保证水分供给和仅靠天然降水两种 。
( 2) 抗逆 生理指标测定 : 为探讨厚朴和 凹叶厚朴越夏期间抗热抗早生理特性 , 于盛暑的 7
一 8 月测定 叶片的水分状况 (包括水分状态 、 细胞液浓度 、 保水力 ) 、抗热性以及逆境条件下胞
膜透性变化 。
水分状态 : 总含水量用烘干称重法 , 自由水含量用阿贝折射仪法 , 束缚水含量等于总含水
量减去 自由水含量〔` 〕 。
细胞液浓度 : 取一定量鲜叶放沸水中煮 5 m in ,取 出后用吸水纸吸去叶上多余水分 ,将叶
剪碎 ,用纱布挤压出细胞汁液 , 然后用阿贝折射仪测定其浓度 〔5〕 。
保水力 : 用离体叶片硫酸干燥器法 〔` , ” 〕 。
抗热性 : 用逐步升高水温的办法观察试验植物叶片对温度的反应 。 将不同温度热水处理的
叶片 , 用冷水冷却后 ,再用 0 . Z N 盐酸溶液处理 20 m in , 活的叶片仍为绿色 ,死叶片变为褐色 ,
叶片伤害程度由褐色斑块出现的面积大小来决定 `的 。
逆境下胞膜透性变化 : 分别采集经不同温度 ( 30 ℃和 38 ℃ )和不同水分条件 (离体叶片暴
露空气中自然失水为干旱逆境 , 以一直浸在水中为对照 )处理的叶片 ,快速洁净后取样 ,在基本
相同条件下进行减压渗透 3 . s hr , 最后用 D D s 一 1 1A 型 电导率仪测定叶片外渗液的电导率 〔 ,〕 。
(3 ) 叶片形态特征 比较 : 测定叶片大小及覆盖物 。
结 果
1
. 厚朴与凹叶厚朴在西安田间栽培的表现
经过几年比较栽培试验 ,可以明显看出 ,两种植物在无越冬保护条件 (未包扎 )下均能露地
安全越冬 , 越冬芽和枝梢未见伤害 。在越夏方面 , 辛夷在无遮荫和无灌水条件下均能安全越夏 ,
厚朴与凹叶厚朴却难以越夏 ,表现为 叶缘干枯坏死 ,坏死 叶面积达 20 %以上 , 特别是遇到干旱
和高温天气 , 受害更为严重 , 坏死叶面积可达 40 % 以上 ,树势逐年衰弱 ,直到全株死亡 。即使充
足供水 ,受害减轻 , 衰亡进程减慢 ,也不能解决根本问题 。 只有在适当遮荫并保证充足供水的条
件下 ,这两种植物才能安全越夏 。
2
. 厚朴与凹叶厚朴的抗热抗旱生理特性
( l) 水分状况 : 从测得的叶片组织水分状态 (表 l) 看 ,从厚朴 、 凹 叶厚朴到辛夷 , 自由水含量
3期 刘西俊等 :厚朴与凹叶厚朴的抗逆性
依次减小 ,束缚水含量 、 束缚水 /总含水量和束缚水 / 自由水则依次增大 。 叶片细胞液浓度测定
表明 ,厚朴细胞液浓度最小 (4 . 6% ) , 凹叶厚朴较大 (5 . 1% ) ,辛夷最大 (7 . 1% ) 。
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厚朴和凹叶厚朴的水分状态 (占鲜 , % )
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16
表 2
.
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叶片保水力测定结果见表 2 , 可以看出厚朴保水力明显低于凹叶厚朴 ,前者失水快于后者 。
厚朴和凹叶厚朴叶片的保水力
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植物种类 s eP ic es
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( 2) 抗热性 : 从测定结果 (表 3) 看 ,短时间 ( 30 m in) 的高温处理 ,两种植物的叶片都有不同程
度的轻微伤害 ,但凹叶厚朴的抗热性明显较强 。
衰 3 厚朴和凹叶厚朴的抗热性
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( 3) 逆境条件对胞膜透性的影响 : 从表 4可知 ,两种植物在经受干旱后 , 叶片的胞膜透性受
到 不 同程度的伤害 。厚 朴 叶片外渗液 的 电导率 和 电解 质外渗百分率分 别增长 4 4 . 9 %和
1 5
.
0 3%
,而凹叶厚朴分别增长 19 . 49 %和 4 . 7 % 。 可见后者的抗旱性明显强于前者 。
表 4 不同水分条件下厚朴和凹叶厚朴叶片外渗液的电导率 ( , 只 c/ m )
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· 电解质外渗百分率 (% )一嘿黔爵爵龟翼又 ` 0 %吓同 , xE胎 m哪% 一而盖黑翁面 又 ` o“ %
另外 , 两种植物叶片外渗液的电导率和 电解质外渗百分率在 38 ` C高温条件下均比 30 ℃条
件下明显增加 (表 5 ) 。但两者增长幅度不同 ,厚朴分别增长 29 . 5 %和 9 . 92 % , 而凹叶厚朴分别
增长 29 . 53 %和 8 . 81 % 。 说 明后者在高温下胞膜透性受伤害程度较小 , 比前者抗高温能力强 。
38 植 物 资 源 与 环 境 1卷
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不同通度下厚朴和凹叶厚朴叶片外渗液的电导率 ( p “ / I cu)
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植物种类 s pe ic es 电导率
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. 厚朴与凹叶厚朴叶片抗旱形态特征
比较三种植物叶片的外部形态 (表 6 ) ,可以看出辛夷叶面积最小 ,厚朴叶面积最大 。再者 ,
辛夷和凹叶厚朴叶面均具有利于抗旱的柔毛 。
农 6 试验植物有关抗早形态特征比较
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2 0~ 4 5
15 ~ 3 0
8~ 1 8
叶面无毛 ,叶背有白色粉状物 。
叶面有毛 , 叶柄有毛 。
叶面疏生柔毛 ,叶背沿脉有柔毛 。
讨 论
植物抗逆性与其体内束缚水含量 、 束缚水占总含水量的比例 、 细胞液浓度和细胞保水力以
及逆境条件下胞膜透性变化大小等因素有密切关系 , 因此常用这些指标来衡量植物抗逆性的
强弱 。 一般认为 : 束缚水含量愈多 ,束缚水占总含水量比例愈大 ,细胞液浓度愈大 , 保水力愈强
(即脱水愈慢 ) ,逆境条件下胞膜透性变化愈小 , 则植物抗逆能力愈强 〔` , “ , ` · 5 ,日〕 。通过对三种植物
越夏期间一系列抗逆性生理指标的测定 ,可 以看 出 : 三种植物中辛夷的抗热和抗旱能力最强 ,
凹叶厚朴次之 ,厚朴最差 。
高温逆境和干旱逆境往往同时发生 ,两者对植物的危害也容易混淆 。 另外 , 抗热性也是植
物抗旱性的重要组成部分 ` 7〕 。 为了解厚朴和凹叶厚朴抗高温能力 , 我们采用两种方法进行测
定 : 一是用逐步升高水温的办法 ,直接观察植物叶片对温度的反应 ; 一是用仪器测定高温下叶
片细胞膜透性的变化 。 结果都表明凹叶厚朴的抗热能力强于厚朴 。 但两种方法对同一植物来
说 ,似乎高温对植物伤害程度差异较大 。 如前法在 40 ℃ (保持 0 . s hr )下厚朴叶片受害面积仅占
整叶 0 . 5% ,而后法在 38 ℃ (保持 l hr )下厚朴胞膜电解质外渗已达 43 . 5% 。 对此 ,作者认为原
因有两个 : 一是生理受害先于外部形态受害 , 甚至生理上 已受害 ,而外部形态未表现受害症状 ;
二是虽则前者温度 比后者稍高 , 但后者保持 38 ℃的时间比前者长 1 倍 , 保持较长时间的高温
也是加重植物受害的因素之一 。
植物适应干旱环境的能力除与内部生理特性有关外 ,还与其本身的形态特征有关 。许多植
物具有旱生结构 ,如 叶面积小 、细胞小 、 表皮角质层发达 、 叶组织致密 , 叶脉特发达 、 叶面茸毛发
达等 〔的 。 比较前述三种植物 , 辛夷叶面积最小 ,且具有利于抗旱的柔毛 。 次为凹 叶厚朴 , 叶面积
中等 ,也具有利于抗旱的柔毛 。它们适应干旱环境能力的强弱次序应为辛夷— 凹叶厚朴一一厚朴 ,与上述抗逆性生理指标测定结果一致 。 再结合三种植物越夏的比较栽培试验 ,可以得出
3期 刘西俊等 :厚朴与凹叶厚朴的抗逆性
结论 : 厚朴和凹叶厚朴忍耐干旱和高温能力均较差 。 这两种植物在西安地区栽培 ,必须选择较
阴凉和湿润的环境 ,才能顺利越夏 。
参 考 文 献
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克累默尔 P . J . (美 )( 汪振儒等译 ) . 19 82 : 树木生理专题讲演集 , 中国林业出版社 ,北京 . 83 一 106 页 .
金杰里 、 H . A (苏 )( 刘存德译 ) . 19 5 7 : 植物生理学通迅 (3 ) : 61 ~ 71 .
(责任编辑 : 邱敬萍 )
}书讯 l
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开发研究所 、 中国科学院昆明植物研究所 、 中国 医学
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用 、 生理活性等方面的概述 。 各科后附有主要参考文
献 。
本书对于与药用植物有关的医疗 、 生产 、 科研 、 教
育等方面都有参考价值 ,也可供农村多种经营 、 医院 、
卫生人员参考 。
( 王铁僧 )