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试 验 研 究农业开发与装备 2016年第2期
摘要：为了了解佛甲草对干旱环境的适应能力，对此研究了干旱胁
迫下佛甲草组织中MDA活性；叶绿素含量；叶片纸膜相对透性；
叶片相对含水量及SOD活性的变化。研究结果表明，佛甲草植物组
织中SOD活性呈现先上升后下降的趋势；MDA含量整体呈上升趋
势；叶绿素含量呈现先上升后下降的趋势；叶片相对含水量呈持续
上升趋势；叶片质膜透性呈持续上升趋势。结果表明，其对干旱胁
迫有较强的忍耐能力。
关键词：佛甲草；干旱胁迫；生理生化指标；适应性评价
0 引言
佛甲草（Sedum lineare Thunb.），又名万年草、佛指甲、半支
连等，为景天科景天属多年生草本植物。原产于中国云南、贵州、
广东、湖南、湖北、甘肃、陕西、河南、安徽、江苏、浙江、福
建、台湾、江西等地，日本也有。
干旱是影响植物分布和生长发育的主要环境因子。近几年来，
人们对园林植物的抗旱机理进行了大量研究，为选育抗旱性强的园
林植物提供了一定的理论依据和参考依据。景天科景天属植物佛甲
草其植株低矮、整齐一致、生长期较长，在园林绿化中科布置花
坛、花镜，做镶边植物或组成大型图案，或点缀石景园等。可见，
进行佛甲草抗旱性研究，对于尽快解决植物配置问题，建立稳定而
多样化的园林复层种植结构，节约城市绿化灌溉用水，提高单位绿
地的园林生态效益以及建设生态园林城市均具有重要的现实意义。
因此，本试验研究了其在干旱胁迫下生理生化指标的变化，为其在
园林绿化中的合理应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为河西学院教学实验基地引种驯化的地被植物佛甲
草。盆土配比为：将河西学院实验基地的壤土与普通蔬菜用的基质
混合使其达到1：1。
1.2 试验方法
本实验分为两个部分：第一部分进行扦插工作；第二部分
进行测定指标工作。扦插工作于2014年8月10号在河西学院教学
实验基地进行，选取生长健壮，无病虫害，生长势强且一致的
佛甲草中上部茎条，扦插在瓦制花盆中，选取的瓦制花盆的规格
为：22×16cm且底部有圆孔的，在装入盆土时，将底部的圆孔用
5cm×5cm的花泥将其堵住，以防水分流失，影响试验效果。每盆
扦插3株，一共扦插15盆，一次性浇足水后，不再浇水，让其缓
苗，经过15天，缓苗完成。设对照（正常管理）和干旱胁迫，一共
2个处理，对对照的处理为：看见盆土干了就浇水；对干旱胁迫的
处理为：第一组每天浇100ml自来水：第二组每天浇200ml水；第三
组每天浇300ml水。
1.3 指标测定方法
超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑法测定，丙二醛
（MDA）含量采用硫代巴比妥显色法测定，叶绿素含量采用紫外
分光光度法测定，质膜相对透性采用电导率法测定，叶片相对含水
量采用烘干称重法测定。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对佛甲草叶片相对含水量的影响
叶片相对含水量的高低在一定程度上可以反映叶片保水能力
的强弱。由图可知：处理前7天，佛甲草叶片含水量下降平缓，随
着干旱胁迫强度的增大，佛甲草的叶片含水量呈持续下降趋势，
在胁迫时间为第21～28天时，佛甲草的相对含水量降幅较大（见图
1）。
图1 干旱胁迫对叶片含水量的影响
2.2 干旱胁迫对佛甲草叶片脂膜透性的影响
细胞脂膜透性可以从一定程度上反映原生脂膜收伤害程度大
小，即伤害程度大的脂膜透性上升大，导致组织渗出液相对电导率
增加。
图2 干旱胁迫对佛甲草脂膜透性的影响
由图2可知，与对照相比，随胁迫时间的增加，脂膜相对透性
呈持续上升的趋势，第7天与对照相同，第14天升高且较明显高于
对照，到第28天最明显，达到峰值。表明其相对电导率越大，其抗
旱性越强。
2.3 干旱胁迫对佛甲草SOD活性的影响
植物为保护自身免受活性氧的伤害，形成了内院保护系统，包
括抗氧化酶类和非抗氧化膜剂，以维持体内活性氧代谢的平衡。植
物在干旱胁迫时，细胞内的活性氧的积累是造成细胞伤害和死亡的
主要原因，抗旱性强的植物在逆境条件下能使保护酶活力维持在一
个人较高的水平，有效清除自由基，降低膜脂过氧化水平，从而减
轻膜伤害程度。水分胁迫对植物细胞伤害的一个主要方式是通过自
由基对生物膜的攻击，导致膜脂过氧化。超氧化物歧化酶（SOD）
是植物自身防御的重要酶。植株体内的超氧化物歧化酶是植物自由
基的清理剂，在防御植物活性氧不受伤害方面具有重要作用，而细
胞中清除活性氧的保护酶系统的存在和活性的增加时植物细胞免于
伤害或抗性增强的主要原因之一。因此，酶促自由基清除体系的活
力对植物的抗逆性具有直接影响（见图3）。
图3 干旱胁迫对佛甲草SOD活性的影响
干旱胁迫下佛甲草生理生化指标的变化
李翊华，魏金翠，姚桂红
（河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖 734000）
基金项目：河西学院2013年度青年教师科研基金项目“河西走廊佛甲草引种与生态适应性的研究”（QN2013-01）
作者简介：李翊华（1978—），女，甘肃临洮人，硕士研究生，讲师，主要从事园艺植物栽培与生理方面的研究工作。
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佛甲草（SOD）活性变化规律见图。由图可知，随着水分时间
的增加，与对照相比，佛甲草SOD值在干旱胁迫下第9天值最大，
在刚开始胁迫时最小。且SOD值降幅较稳定，与胁迫时间无相关。
结果表明，在胁迫至第16天时，SOD值出现一个最大值89。在28天
的干旱胁迫中，经过干旱胁迫的SOD值都高于对照的，表明佛甲草
的SOD活性较高，其对干旱胁迫有较强的抵抗能力。
2.4 干旱胁迫对佛甲草MDA含量的影响
丙二醛（MDA）是膜脂过氧化作用的最终产物，也是反映细
胞膜系统受害程度的重要指标（2012，吴永华）。其含量可以反映
植物遭受伤害的程度，它可与细胞膜上的蛋白质、酶等结合、交联
使之失活，从而破坏生物膜的结构与功能，是有细胞毒性的物质，
对许多大分子植物均有破坏作用。而佛甲草不属于大分子植物。
图4 干旱胁迫对佛甲草MDA含量的影响
不同水分处理条件下，佛甲草MDA含量变化见图4。由图可
知，胁迫干旱过程中佛甲草MDA含量变化表现为：随着干旱胁迫
程度加重，MDA含量呈现上升趋势；当胁迫至第30天时，MDA含
量呈现一个最大值1.04；MDA的这种“增加——下降——增加”的
过程，实际反映了植物膜系统对干旱胁迫的适应过程。干旱胁迫程
度加重，随后MDA含量随之显著增加。表明当佛甲草受到干旱胁
迫时间越长时，其MDA含量积累越多，表明组织受伤害越严重，
抗旱性越强。当开始胁迫时，对照和干旱胁迫的植株MDA含量相
同，其后，干旱到第7天，第14天，第21天直至第28天时，其干旱
胁迫的MDA含量都是高于对照的，表明其抗旱性较强，按照干旱
胁迫的方法是对的。
2.5 干旱胁迫对佛甲草叶绿素总含量的影响
叶绿素是植物进行光合作用不可缺少的色素，也是截获光能
的主要色素，其含量会直接影响植株的正常生长和抗逆性。叶绿素
总含量是指示植物耐旱性强弱的重要指标之一。光合作用是植物体
内最重要的代谢之一，所有植物的生长都离不开光合作用，叶绿素
是植物体内进行光合作用的重要参与物。干旱胁迫对植物的影响，
与光合过程受到的损害有密切关系。干旱胁迫通过各种途径降低植
株的光合能力，从抑制叶片的生长，阻止叶面积的伸展，到降低叶
绿体的光化学和生物化学活性，都有极大影响。叶绿素代谢十分活
跃，更新周期短。
图5 干旱胁迫对佛甲草叶绿素总含量的影响
不同水分处理条件下，佛甲草叶绿素含量变化见图5。由图可
知，在刚开始胁迫时，其含量呈现一个最大值；到胁迫至第28天
时，叶绿素含量为最小值0.27。且与对照相比，佛甲草的叶绿素含
量呈下降趋势，但其下降幅度较小，表明，28天的干旱胁迫并未对
其产生显著影响。在28天的干旱胁迫中，其对照的SOD含量都高于
干旱胁迫的，这表明按照对照的处理方法，其对照的抗旱性较强。
3 结论与讨论
膜系统通常被认为是干旱胁迫的最初和关键部位。细胞膜在干
旱胁迫下受到不同程度的破坏，进而膜透性增大，并会导致植物细
胞内氧自由基产生和消除的平衡受到破坏而出现自由基积累，由此
引发或加剧了细胞的膜脂过氧化。试验结果表明，干旱胁迫下，抗
旱性较强的品种具有较强的抗膜脂过氧化能力，因而MDA膜透性
也较小，细胞膜的伤害较轻；抗旱性弱的植物正相反。膜脂肪酸中
不饱和键被氧化，最终分解形成产物丙二醛。因此，丙二醛含量的
多少就意味着细胞膜被破坏程度的轻重，佛甲草的丙二醛含量积累
的较少，表明其抗旱能力强。
在整个氧化防御系统中，SOD是所有植物在氧化胁迫中起重要
作用的抗氧化酶，能够有效的清除活性氧，减轻膜脂过氧化引起的
膜伤害。本试验研究结果表明，佛甲草随干旱程度的增大呈现平稳
且维持在一个较高的水平下。干旱胁迫下，佛甲草保护酶体系的主
要酶类超氧化物歧化酶活性表现出上升的趋势。其在适度的干旱条
件下酶活性通常增高，清除酶活性氧的能力增强。而干旱敏感型赘
物受旱时，活性通常降低。在强度的胁迫实验中，酶活性一般随胁
迫增加而增加，或者是现增加后降低的基本态势。但我们要清楚，
在一定干旱胁迫范围内，通过酶活性的增加，提高植物适应干旱胁
迫的能力，但是如果当胁迫超出其忍耐范围，保护酶活性不但不再
增加，反而下降，说明任何一种植物忍耐干旱胁迫的能力都是有限
的。从叶片的叶绿素含量来看，佛甲草的叶绿素呈现先上升再下降
的趋势，但与对照相比，其降幅较小，表明其抗旱能力较强。SOD
含量增加，且降幅平稳，且保持在一个较高的水平上，表明佛甲草
的抗旱性较强。耐旱植物在适度的干旱条件下酶活性通常增加，清
除氧化自由基的能力增强。试验结果表明，佛甲草具有良好的抗干
旱能力，研究园林植物的抗旱性主要是为了增加绿化植物的种类和
生态多样性，从而更好地丰富了人居绿化环境，尤其是干旱地区的
生态环境。因此，筛选抗旱性较强的园林植物对丰富应用于城市园
林绿化的类型具有战略性意义。
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