免费文献传递   相关文献

高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化指标的影响及评价



全 文 :高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化
指标的影响及评价
*
潘 文 张方秋 张卫强 徐 斌 朱报著 李明帅
(广东省林业科学研究院 广东广州 510520)
摘要 在人工气候室内采用盆栽方法,研究了高温高湿胁迫对红花荷等 26 种园林植物叶片相对含水
量、细胞质膜相对透性、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标的影响,采用隶属函
数分析法进行耐热性综合评价。结果表明,复羽叶栾树隶属函数值最高,对高温高湿的耐性最强,红花荷、黄
槐、杜鹃红山茶、无忧树、火焰木、红花银桦、蓝花风铃木、红花羊蹄甲、黄花风铃木、仪花和芒果耐性较强,澳
洲火焰木、宫粉羊蹄甲、红千层、腊肠树、美丽异木棉、深山含笑、樟树、糖胶树和海南红豆耐湿热性中等,而广
宁红山茶、红花风铃木、猫尾木、乳源木莲和尖叶杜英耐湿热性弱。研究植物对高温高湿逆境的响应机制将
有助于采取有效的措施来抵御高温高湿对植物的危害,为城市森林景观建设提供科学依据。
关键词 红花荷等植物 高温高湿胁迫 生理生化指标 综合评价
中图分类号:S718. 43 文献标识码:A 文章编号:1006 - 4427(2012)03 - 0001 - 08
Effects of High Temperature and Humidity Stress on Physiological-biochemical
Indexes of Rhodoleia championii and Others and Its
Comprehensive Evaluation
Pan Wen Zhang Fangqiu Zhang Weiqiang
Xu Bin Zhu Baozhu Li Mingshuai
(Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou,Guangdong,510520)
Abstract Using phytotron to simulate high temperature and humidity environment,the study was made on
physiological-biochemical indexes of leaf relative water content,relative permeability of the cell membrane,soluble
protein content,superoxide dismutase of Rhodoleia championii and others,and its comprehensive evaluation of heat
resistance by analysis of subordinate function. The results showed that tolerance of the high temperature and humid-
ity of Koelreuteria bipinnata was highest,followed by Rhodoleia championii,Cassia surattensis,Camellia azalea,
Saraca dives,Spathodea campanulata,Grevillea banksii,Bauhinia blakeana,Tabebuia chrysantha,Lysidice rhodo-
stegia,and Mangifera indica,which tolerance of the high temperature and humidity of Brachychiton acerifolius,
Bauhinia variegate,Callistemon rigidus,Cassia fistula,Chorisia speciosa,Michelia maudiae,Cinnamomum cam-
phora,Alstonia scholaris,and Ormosia pinnata was medium,while tolerance of the high temperature and humidity
of Camellia chekiangoleosa,Bauhinia blakeana,Dolichandrone caudafelina,Manglietia yuyuanensis,and Elaeo-
carpus apiculatus was weak. The study of plants to high temperature and humidity stress response mechanism would
be help to take effective measures against the hazards of high temperature and humidity on the plant has a guiding
significance in the construction of urban forest landscape.
Key words Rhodoleia championii and others,high temperature and humidity stress,physiological-bio-
1广 东 林 业 科 技 2012 年第 28 卷第 3 期
* 基金 /项目:林业公益性行业科研专项经费项目(201104081)“红花荷新品系选育及产业关键技术研究”;广东省广州市南沙区公共服务
研究项目“广州市抗大气污染树种筛选与配置研究”(2008)。
第一作者简介:潘文(1970-) ,男,高级工程师,主要研究方向:林木遗传育种,E-mail:panwen407@ yahoo. com. cn。
chemical indexes,comprehensive evaluation
在全球气候变暖的背景下,近 100 年来中国年平均气温升高了 0. 5 ~ 0. 8℃[1],气候变暖使环境面临巨
大挑战,表现为极端气候事件趋强趋多,如局部地区的异常高温、干旱等[2]。高温高湿热害严重影响植物的
生长及生理代谢,是限制植物分布、生长和生产力的一个主要环境因子[3-5]。植物在高温高湿胁迫下植物水
分亏缺,生长缓慢,活性氧代谢失调,膜脂过氧化发生,质膜透性增加,但植物在一定范围的高温环境下并不
是被动地承受伤害,而是主动地调节适应[6-8]。研究植物对高温高湿逆境的响应机制将有助于采取有效的措
施来抵御高温高湿对植物的危害,在城市森林景观建设中具有指导意义。
1 材料与方法
1. 1 材料与设计
2011 年 9 月,收集 26 种 1 ~ 2 年生广东省广州市常用的园林植物实生苗(表 1) ,置于广东省林业科学研
究院苗圃培养。2012 年 3 月,每种植物选择生长健壮、条件基本相同的 3 株苗木,放置在人工气候室的瓷盘
中,浇水后备用。
人工气候室为封闭式自动监测熏气装置,能模拟自然界气候条件,温度、湿度、光照、CO2、NO2、SO2 参数
的控制可按程序设定进行,可恒定控制和渐变控制。气候室内采用红外线 CO2 传感器、SO2、NO2 传感器测
量室内的 CO2、SO2、NO2值,由计算机将采集到的气候室内的 CO2、SO2、NO2 值与设定的 CO2、SO2、NO2 值进
行比较,通过 PID及模糊控制算法控制电子流量调节阀,调节进入气候室的 CO2、SO2、NO2 流量,实现精确控
制。由于 CO2、SO2、NO2 气体分子量均大于空气平均分子量,因此采用送回风模式,气室底侧栅板送风,上侧
栅板回风,实现气室内气体循环,同时提高了混合气体的均匀性。气候室内尺寸为 2. 0 m ×1. 2 m ×1. 8 m。
高温高湿处理设计温度为 40℃,相对湿度为 80%,光照强度为 600 μmol·m -2·s - 1,CO2 浓度为 380 ~
400 μmol /mmol,高温高湿处理 72 h。以观测时段内正常大气环境条件为试验对照。
表 1 试验植物
树种 拉丁名 树种 拉丁名
澳洲火焰木 Brachychiton acerifolius 黄槐 Cassia surattensis
火焰木 Spathodea campanulata 美丽异木棉 Chorisia speciosa
杜鹃红山茶 Camellia azalea 深山含笑 Michelia maudiae
红花羊蹄甲 Bauhinia blakeana 无忧树 Saraca dives
宫粉羊蹄甲 Bauhinia variegata 仪花 Lysidice rhodostegia
广宁红山茶 Camellia chekiangoleosa 芒果 Mangifera indica
复羽叶栾树 Koelreuteria bipinnata 樟树 Cinnamomum camphora
红花风铃木 Tabebuia pentaphylla 猫尾木 Dolichandrone caudafelina
红花荷 Rhodoleia championii 尖叶杜英 Elaeocarpus apiculatus
红花银桦 Grevillea banksii 糖胶树 Alstonia scholaris
腊肠树 Cassia fistula 乳源木莲 Manglietia yuyuanensis
红千层 Callistemon rigidus 海南红豆 Ormosia pinnata
黄花风铃木 Tabebuia chrysantha 蓝花风铃木 Tabebuia pentaphylla
1. 2 测定指标与方法
1. 2. 1 叶片相对含水量 将新鲜叶片迅速称重后放到盛有蒸馏水的烧杯中,浸泡 6 h 达饱和后称重,之后
置于通风烘箱中 105℃杀青 30 min,然后 70℃恒温烘干 24 h,称干重。叶片相对含水量(Rwc)的计算公式为:
Rwc =
Wf -Wd
Wt -Wd
× 100% (1)……………………………………………………………………………………
2 潘 文等: 高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化指标的影响及评价
式中,Wf 为叶片鲜质量,Wt 为饱和鲜质量,Wd 为叶片干质量。
1. 2. 2 叶片细胞质膜相对透性 称取新鲜叶片样品 3 份,每份 0. 5 g,用去离子水洗净,分别放置于 3 个烧
杯中,向烧杯中加入 20 mL无离子水,并让材料完全浸在水中。室温下浸泡 12 h,用 DSSJ—308A 型电导仪
测定电导率,最后将烧杯转入沸水浴中煮 60 min,冷却至室温后测定总的电导率。质膜相对透性(P)的计算
公式为:
P =
C1 - C0
C2 - C0
× 100% (2)………………………………………………………………………………………
式中,C1 和 C2 分别为煮沸前和煮沸后的电导率,C0 为去离子水的电导率。
1. 2. 3 叶片可溶性蛋白含量和叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性 叶片可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝比
色法测定[9],超氧化物歧化酶(SOD)采用 NBT光还原法测定[10]。
1. 3 数据分析
数据分析采用 Excel 2007 和 SPSS16 软件进行分析。各指标耐热系数为高温高湿胁迫下的指标测定值
与对照指标测定值的比值[11-12]。采用数学分析隶属函数法[11-13]对测定的各项指标进行转换和耐热性综合
分析评价。各指标隶属函数计算公式为:U(Xij)= (Xij - Ximin) / (Ximax - Ximin) ,式中 U(Xij)为测定指标的
耐热隶属函数值,Xij为各材料的指标测定值,Ximin为各材料中测定指标的最小值,Ximax为各材料中测定指标
的最大值。用反隶属函数计算其耐热隶属函数值,其计算公式为:U(Xij)= 1 -(Xij - Ximin)/(Ximax - Ximin)。
然后将各指标的耐热隶属函数值进行累加,求平均值,平均值越大,耐热性越强。
2 结果与分析
2. 1 高温高湿对叶片相对含水量的影响
叶片相对含水量(Rwc)是标志植物水分状况的重要指标,在高温高湿胁迫下,其含量的变化可反映组织
的抗脱水能力。从表 2 可知,在正常环境下,不同园林植物叶片相对含水量维持在 64. 71% ~ 97. 56%之间,
其中,叶片相对含水量维持在 90%以上的园林植物有火焰木、杜鹃红山茶、红花羊蹄甲、宫粉羊蹄甲、广宁红
山茶、红千层、黄花风铃木、黄槐、腊肠树、美丽异木棉、深山含笑、无忧树、仪花、芒果、樟树、糖胶树和海南红
豆,而叶片相对含水量低于 70%的园林植物有复羽叶栾树和蓝花风铃木。经高温高湿处理后,植物叶片相
对含水量发生明显变化,杜鹃红山茶、红花羊蹄甲、复羽叶栾树、红花荷叶片相对含水量与正常环境叶片相对
含水量相比升高,说明高温高湿对其叶片组织脱水没有大的影响;其余植物都有不同程度的降低,下降幅度
小于 4%的植物有火焰木、红花银桦、红千层、黄花风铃木、黄槐、蓝花风铃木,表明这些植物在高温高湿处理
下叶片组织抗脱水能力强;其次为澳洲火焰木、腊肠树、深山含笑、无忧树、仪花和樟树,下降幅度在 5% ~
9%之间,广宁红山茶和红花风铃木下降幅度最大,下降幅度在 45% ~ 50%,叶片组织抗脱水能力最弱。从
叶片耐热耐湿系数可以看出,复羽叶栾树值最高,其次为红花荷、杜鹃红山茶、粉红羊蹄甲,而广宁红山茶和
红花风铃木最小。
2. 2 高温高湿对叶片细胞质膜相对透性的影响
植物在逆境胁迫或衰老过程中,植物细胞原生质膜中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用,使质膜系统受到
伤害,其选择透过性降低,细胞内电解质外渗量增加,因而细胞膜透性可表示膜伤害或变性程度[14]。从表 2
可知,在正常环境下,不同叶片相对电导率维持在 6. 72% ~ 33. 37%之间,其中叶片相对电导率最高的园林
植物为芒果,其值为 33. 37%,其次为仪花、蓝花风铃木、猫尾木和糖胶树,其值介于 20. 49% ~ 29. 88%,而叶
片相对电导率较低的园林植物有红花羊蹄甲、宫粉羊蹄甲、复羽叶栾树、红花风铃木、红花银桦、黄槐和美丽
异木棉,其值小于 10%;在高温高湿胁迫下,除火焰木和仪花外叶片相对电导率略有降低外,其余园林植物
叶片相对电导率均有不同程度的增加,这主要是由于植物在高温高湿胁迫下,植物细胞原生质膜中的不饱和
脂肪酸发生过氧化作用,使质膜系统受到伤害,细胞内电解质外渗量增加,其中上升幅度最大的为红花风铃
木,其叶片耐热耐湿系数达 8. 56,说明高温高湿胁迫对红花风铃木膜系统伤害最为严重;其次为美丽异木
棉、尖叶杜英和乳源木莲,叶片耐热耐湿系数介于 4. 16 ~ 7. 12,而红花荷、黄花风铃木、无忧树、芒果、糖胶树
和海南红豆相对电导率上升幅度不大,耐热耐湿系数在 1. 10 ~ 1. 45 之间,表明高温高湿处理对其叶片细胞
质膜系统伤害不大。
3广 东 林 业 科 技 2012 年第 28 卷第 3 期
表 2 高温高湿处理对叶片相对含水量和细胞质膜相对透性的影响
树种
叶片相对含水量
正常环境
(%)
高温高湿
处理(%)
耐热耐湿
系数
叶片相对电导率
正常环境
(%)
高温高湿
处理(%)
耐热耐湿
系数
澳洲火焰木 82. 50 76. 32 0. 93 15. 34 23. 53 1. 53
火焰木 90. 23 89. 23 0. 99 12. 20 10. 55 0. 87
杜鹃红山茶 92. 45 94. 14 1. 02 15. 21 25. 29 1. 66
红花羊蹄甲 95. 12 96. 80 1. 02 9. 48 16. 82 1. 77
宫粉羊蹄甲 94. 32 82. 14 0. 87 8. 34 15. 97 1. 91
广宁红山茶 90. 11 45. 02 0. 50 18. 06 47. 79 2. 65
复羽叶栾树 65. 12 92. 62 1. 42 8. 15 13. 30 1. 63
红花风铃木 89. 66 49. 38 0. 55 7. 90 67. 63 8. 56
红花荷 79. 71 95. 05 1. 19 15. 35 21. 33 1. 39
红花银桦 78. 26 77. 33 0. 99 6. 72 18. 87 2. 81
红千层 96. 97 94. 96 0. 98 11. 52 36. 12 3. 14
黄花风铃木 91. 49 88. 83 0. 97 18. 14 26. 26 1. 45
黄槐 91. 34 88. 00 0. 96 9. 91 15. 84 1. 60
腊肠树 92. 45 86. 34 0. 93 15. 83 26. 78 1. 69
蓝花风铃木 64. 71 63. 16 0. 98 23. 01 65. 80 2. 86
美丽异木棉 90. 91 80. 23 0. 88 9. 78 51. 32 5. 25
深山含笑 96. 92 88. 44 0. 91 13. 80 24. 47 1. 77
无忧树 97. 56 91. 56 0. 94 16. 71 21. 76 1. 30
仪花 92. 86 85. 71 0. 92 29. 88 28. 28 0. 95
芒果 94. 74 83. 66 0. 88 33. 37 36. 61 1. 10
樟树 90. 91 86. 02 0. 95 13. 63 43. 76 3. 21
猫尾木 84. 62 54. 23 0. 64 22. 20 45. 24 2. 04
尖叶杜英 88. 28 66. 07 0. 75 10. 53 75. 00 7. 12
糖胶树 90. 70 78. 13 0. 86 20. 49 27. 10 1. 32
乳源木莲 75. 93 56. 05 0. 74 19. 37 80. 57 4. 16
海南红豆 93. 55 82. 31 0. 88 13. 11 18. 55 1. 42
2. 3 高温高湿对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响
SOD是植物体内清除自由基的主要机制,与植物对高温高湿的抗性密切相关,植物对高温高湿的抗性
与 SOD活性呈正相关,而且植物在接触高温高湿后能成倍地提高 SOD 活性,伤害症状减轻,表明抗性增
强[15]。因此,植物体内的活性氧清除剂的含量或活性水平的高低对植物的抗逆能力具有重要的意义[16]。
从表 3 可知,在正常环境下,复羽叶栾树、红花银桦、红千层、无忧树、芒果、仪花和尖叶杜英超氧化物歧化酶
(SOD)总活性最高,维持在 1 027. 71 ~ 1 947. 84 U /g之间,而美丽异木棉、海南红豆、糖胶树、乳源木莲、猫尾
木、樟树和腊肠树 SOD总活性维持在 38. 20 ~ 394. 34 U /g 之间。在高温高湿胁迫下,植物 SOD 总活性与对
照相比,澳洲火焰木、火焰木、红花羊蹄甲、宫粉羊蹄甲、广宁红山茶、复羽叶栾树、红花荷、黄花风铃木、腊肠
树、蓝花风铃木、美丽异木棉、深山含笑、仪花、樟树、猫尾木、糖胶树、乳源木莲和海南红豆有不同程度上升,
上升幅度最大的植物为美丽异木棉,上升幅度达到 514%,其次为广宁红山茶、腊肠树、樟树、猫尾木、糖胶
树、海南红豆,上升幅度介于 108% ~351%之间,而上升幅度最小的园林植物有澳洲火焰木、红花羊蹄甲、宫
粉羊蹄甲、复羽叶栾树、蓝花风铃木、深山含笑和仪花,上升幅度仅 11% ~ 27%,说明在高温高湿胁迫下,叶
片 SOD活性升高,叶片通过增强保护酶活性来抵御干旱逆境对其所造成的伤害。而高温高湿处理下园林植
物 SOD活性与对照相比,下降的植物有杜鹃红山茶、红花风铃木、红花银桦、红千层、黄槐、无忧树、芒果和尖
叶杜英,这可能是由于高温高湿胁迫时间内叶片 SOD保持了先增加后降低的基本态势。
4 潘 文等: 高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化指标的影响及评价
表 3 高温高湿处理对叶片超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白质含量的影响
树种
超氧化物歧化酶活性
正常环境
(U/g)
高温高湿
处理(U/g)
耐热耐湿
系数
可溶性蛋白含量
正常环境
(U/g)
高温高湿
处理(U/g)
耐热耐湿
系数
澳洲火焰木 473. 21 531. 37 1. 12 17. 46 6. 25 0. 36
火焰木 525. 14 693. 44 1. 32 24. 09 8. 74 0. 36
杜鹃红山茶 921. 63 619. 66 0. 67 31. 69 12. 12 0. 38
红花羊蹄甲 542. 80 601. 11 1. 11 32. 80 12. 21 0. 37
宫粉羊蹄甲 596. 20 702. 71 1. 18 42. 51 22. 71 0. 53
广宁红山茶 621. 01 1290. 11 2. 08 34. 91 13. 00 0. 37
复羽叶栾树 1254. 62 1444. 93 1. 15 52. 11 29. 66 0. 57
红花风铃木 469. 22 435. 41 0. 93 50. 99 33. 48 0. 66
红花荷 738. 31 1358. 65 1. 84 39. 37 15. 05 0. 38
红花银桦 1062. 90 833. 74 0. 78 50. 08 30. 51 0. 61
红千层 1602. 76 1332. 54 0. 83 42. 34 17. 37 0. 41
黄花风铃木 477. 63 686. 14 1. 44 21. 89 10. 36 0. 47
黄槐 940. 13 731. 65 0. 78 24. 25 14. 70 0. 61
腊肠树 301. 55 665. 26 2. 21 80. 77 47. 15 0. 58
蓝花风铃木 551. 75 674. 35 1. 22 40. 11 29. 72 0. 74
美丽异木棉 38. 20 234. 46 6. 14 18. 60 32. 80 1. 76
深山含笑 579. 05 709. 05 1. 22 32. 45 13. 38 0. 41
无忧树 1654. 44 1302. 33 0. 79 63. 17 31. 92 0. 51
仪花 1027. 71 1307. 49 1. 27 58. 97 28. 19 0. 48
芒果 1522. 41 1237. 73 0. 81 56. 01 23. 47 0. 42
樟树 390. 38 995. 69 2. 55 22. 36 13. 44 0. 60
猫尾木 150. 77 679. 59 4. 51 29. 54 24. 44 0. 83
尖叶杜英 1947. 84 720. 07 0. 37 43. 16 12. 76 0. 30
糖胶树 325. 91 682. 17 2. 09 51. 70 23. 59 0. 46
乳源木莲 394. 34 528. 42 1. 34 31. 25 6. 78 0. 22
海南红豆 138. 29 430. 66 3. 11 22. 97 8. 83 0. 38
2. 4 高温高湿对叶片可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白具有较强的亲水胶体性质,影响着细胞的保水力,植物通过可溶性蛋白的主动积累来降低渗
透势,进行渗透调节。从表 3 可知,除美丽异木棉可溶性蛋白质升高外,其余园林植物在高温高湿胁迫下叶
片可溶性蛋白含量与正常环境相比均有不同程度的降低,这主要是由于高温高湿胁迫打破了园林植物体内
蛋白质的代谢平衡,植物做出适应性生理调整。随着高温高湿胁迫时间增加,园林植物体内离子的大量积累
造成离子毒害破坏了体内的微环境,扰乱了原有的蛋白质代谢平衡,甚至超过生理调节的能力导致蛋白的分
解加速,分解成各种氨基酸,使得可溶性蛋白降低。其中下降幅度最小的园林植物有红花风铃木、红花银桦、
黄槐、蓝花风铃木、樟树和猫尾木,下降幅度最大的植物有澳洲火焰木、火焰木、杜鹃红山茶、红花羊蹄甲、广
宁红山茶、红花荷、尖叶杜英、乳源木莲和海南红豆,这些物种可溶性蛋白含量受高温高湿影响比较大。
2. 5 26 种园林植物耐热耐湿性综合评价
植物受到高温高湿胁迫后,其生理变化是错综复杂的,并受多种因素的综合影响,孤立地用某一种指标
表示这一复杂生理过程,很难真实地反映植物的耐热性强弱。因此,植物的耐热耐湿性运用抗旱隶属函数值
法进行综合评价比较客观和科学。采用数学分析的隶属函数法对表 2 和表 3 中各指标进行转换,计算在高
温高湿胁迫处理下各指标的隶属函数,并对园林植物各个相关指标的隶属函数值累加求其平均值(表 4) ,采
用系统聚类法对园林植物隶属函数均值进行等级划分(图 1)。
5广 东 林 业 科 技 2012 年第 28 卷第 3 期
表 4 园林绿化树种叶片各指标的隶属函数值 U(X)
序号 树种 相对含水量 细胞膜质透性 可溶性蛋白质含量 超氧化物歧化酶活性 隶属函数平均值
1 澳洲火焰木 0. 62 0. 91 0. 09 0. 87 0. 62
2 火焰木 0. 71 1. 00 0. 09 0. 84 0. 66
3 杜鹃红山茶 0. 75 0. 90 0. 11 0. 95 0. 68
4 红花羊蹄甲 0. 75 0. 88 0. 10 0. 87 0. 65
5 宫粉羊蹄甲 0. 54 0. 86 0. 20 0. 86 0. 62
6 广宁红山茶 0. 00 0. 77 0. 10 0. 70 0. 39
7 复羽叶栾树 1. 34 0. 90 0. 23 0. 86 0. 83
8 红花风铃木 0. 07 0. 00 0. 28 0. 90 0. 32
9 红花荷 1. 00 0. 93 0. 11 0. 75 0. 70
10 红花银桦 0. 71 0. 75 0. 25 0. 93 0. 66
11 红千层 0. 69 0. 71 0. 12 0. 92 0. 61
12 黄花风铃木 0. 68 0. 92 0. 16 0. 82 0. 65
13 黄槐 0. 67 0. 91 0. 25 0. 93 0. 69
14 腊肠树 0. 63 0. 89 0. 24 0. 68 0. 61
15 蓝花风铃木 0. 69 0. 74 0. 34 0. 85 0. 66
16 美丽异木棉 0. 55 0. 43 1. 00 0. 00 0. 50
17 深山含笑 0. 60 0. 88 0. 12 0. 85 0. 61
18 无忧树 0. 64 0. 94 0. 19 0. 93 0. 67
19 仪花 0. 61 0. 99 0. 17 0. 84 0. 65
20 芒果 0. 56 0. 97 0. 13 0. 92 0. 64
21 樟树 0. 65 0. 70 0. 25 0. 62 0. 55
22 猫尾木 0. 20 0. 85 0. 39 0. 28 0. 43
23 尖叶杜英 0. 36 0. 19 0. 05 1. 00 0. 40
24 糖胶树 0. 52 0. 94 0. 15 0. 70 0. 58
25 乳源木莲 0. 35 0. 57 0. 00 0. 83 0. 44
26 海南红豆 0. 55 0. 93 0. 11 0. 48 0. 52
图 1 广州市 26 种园林绿化植物耐高温高湿能力等级划分系统聚类
注:编号所代表的树种与表 4 中序号对应树种一致
6 潘 文等: 高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化指标的影响及评价
从表 4 和图 1 可知,复羽叶栾树隶属函数值最高,对高温高湿的耐性最强,红花荷、黄槐、杜鹃红山茶、无
忧树、火焰木、红花银桦、蓝花风铃木、红花羊蹄甲、黄花风铃木、仪花和芒果耐性较强,澳洲火焰木、宫粉羊蹄
甲、红千层、腊肠树、美丽异木棉、深山含笑、樟树、糖胶树、海南红豆耐性中等,而对高温高湿耐性弱的树种有
广宁红山茶、红花风铃木、猫尾木、乳源木莲和尖叶杜英。
3 结论
3. 1 在高温高湿胁迫下,火焰木、红花银桦、红千层、黄花风铃木、黄槐、蓝花风铃木叶片组织抗脱水能力强,
其次为澳洲火焰木、腊肠树、深山含笑、无忧树、仪花和樟树,广宁红山茶和红花风铃木叶片组织抗脱水能力
最弱。高温高湿胁迫对红花风铃木膜系统伤害最为严重,其次为美丽异木棉、尖叶杜英和乳源木莲,而红花
荷、黄花风铃木、无忧树、芒果、糖胶树和海南红豆相对电导率上升幅度不大,表明高温高湿处理对其叶片细
胞质膜系统伤害不大。
3. 2 在高温高湿胁迫下,澳洲火焰木、火焰木、红花羊蹄甲、宫粉羊蹄甲、广宁红山茶、复羽叶栾树、红花荷、
黄花风铃木、腊肠树、蓝花风铃木、美丽异木棉、深山含笑、仪花、樟树、猫尾木、糖胶树、乳源木莲和海南红豆
SOD活性有不同程度上升,杜鹃红山茶、红花风铃木、红花银桦、红千层、黄槐、无忧树、芒果和尖叶杜英与正
常温湿度相比有下降的趋势。高温高湿胁迫对红花风铃木、红花银桦、黄槐、蓝花风铃木、樟树和猫尾木可溶
性蛋白含量影响不大,而对澳洲火焰木、本地火焰木、杜鹃红山茶、红花羊蹄甲、广宁红山茶、红花荷、尖叶杜
英、乳源木莲和海南红豆可溶性蛋白含量影响较大。
3. 3 采用隶属函数分析对它们进行耐热性综合评价,复羽叶栾树隶属函数值最高,对高温高湿的耐性最强,
红花荷、黄槐、杜鹃红山茶、无忧树、火焰木、红花银桦、蓝花风铃木、红花羊蹄甲、黄花风铃木、仪花和芒果耐
性较强,澳洲火焰木、宫粉羊蹄甲、红千层、腊肠树、美丽异木棉、深山含笑、樟树、糖胶树、海南红豆耐性耐性
中等,而广宁红山茶、红花风铃木、猫尾木、乳源木莲和尖叶杜英对高温高湿抵抗能力弱。本研究是在植物生
长较慢的季节进行的,但在生长旺季,植物抗高温高湿效果如何,还需要进一步研究。
参考文献
[1] 陈志刚,谢宗强,郑海水. 不同地理种源西南桦苗木的耐热性研究[J]. 生态学报,2003,23(11) :2327-2332.
[2] Tzeng S,Hsu B D. Chlorophyll degradation in heat-treated Chlorella pyrenoidosa. A flow cytometric study[J]. Australian Jour-
nal of Plant Physiology,2001,28(1) :79-83.
[3] Chaitanya K V,Sundar D,Masilamani S,et al. Variation in heat stress-induced antioxidant enzyme activities among three mul-
berry cultivars[J]. Plant Growth Regulation,2002,36(2) :175-180.
[4] Ghouil H,Montpied P,Epron D,et al. Thermal optima of photosynthetic functions and thermal stability of photochemistry in
cork oak seedlings[J]. Tree Physiology,2003,23(15) :1031-1039.
[5] Gulen H,Eris A. Effect of heat stress on peroxidase activity and total protein content in strawberry plants[J]. Plant Science,
2004,166(3) :739-744.
[6] 郭培国,李荣华. 夜间高温胁迫对水稻叶片光合机构的影响[J]. 植物学报,2000,20(7) :673-678.
[7] Specht J E,Sullivan C Y,Martineau J R,et al. Temperature tolerance in soybeans. I. Evaluation of a technique for assessing
cellular membrane thermostability[J]. Crop Science,1979,19(1) :75-78.
[8] 马旭俊,朱大海. 植物超氧化酶(SOD)的研究进展[J]. 遗传,2003,25(2) :225-231.
[9] 李合生. 植物生理生化实验理论与技术[M]. 北京:高等教育出版社,2001.
[10] Velikova V,Yordanov I,Edreva A. Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated beanplants:protective
role of exogenous polyamines[J]. Plant Science,2000,151(1) :59-66.
[11] 王改萍,岑显超,彭方仁,等. 不同楸树品种的抗旱性鉴定[J]. 浙江林学院学报,2009,26(6) :815-821.
[12] 鲁守平,孙群,洪露,等. 不同种源地乌拉尔甘草发芽期抗旱性鉴定[J]. 植物遗传资源学报,2007,8(2) :189-194.
7广 东 林 业 科 技 2012 年第 28 卷第 3 期
[13] 万美亮,邝炎华,陈建勋. 磷胁迫对甜菜膜脂过氧化作用和保护酶活性的影响[J]. 华南农业大学学报,1999,2(2) :
5861.
[14] 王芳,刘鹏,朱靖文. 镁对大豆根系活力叶绿素含量和膜透性的影响[J]. 农业环境科学学报,2003,23(2) :235-239.
[15] 王鑫,郭平毅,原向阳,等. 2,4-D丁酯对罂粟(Papaver somniferum L.)保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J]. 生态
学报,2008,28(3) :1098-1103.
[16] 李雪梅,何兴元,张利红,等. 紫外辐射对菜豆不同叶位叶片光合及保护酶活性的影响[J]. 生态学杂志,2006,25(5) :
517-520.
8 潘 文等: 高温高湿胁迫对红花荷等植物生理生化指标的影响及评价