全 文 ：北方园艺 2010(8):83～ 86 植物 ·园林花卉 ·
第一作者简介:王铖(1974-),男,硕士,工程师 ,现主要从事园林植
物引种选育与栽培应用研究工作。 E-mail:wang74829@sina.com。
基金项目:上海市自然科学基金资助项目(07ZR14099);上海市农
委科技兴农重点攻关资助项目(沪农科攻字(2007)第 1-6 号)。
收稿日期:2009-10-12
低温胁迫对福建山樱花抗寒生理指标的影响
王 　铖 , 尹丽 娟 , 周 汉其
(上海市园林科学研究所,上海 200232)
　　摘　要:为研究福建山樱花在低温胁迫下抗寒生理指标的变化 ,对离体 1 a生枝条进行低温
胁迫人工模拟 ,分析相对电导率 、脯氨酸 、丙二醛 、可溶性蛋白质等生理指标。结果表明:在
0～ -15℃范围内 ,电导率的变化与处理时间的增加和胁迫温度的降低没有明显相关性;脯氨酸 、
可溶性糖 、可溶性蛋白质含量的变化随处理时间增加不明显 ,随胁迫温度的降低具有明显的相关
性;丙二醛含量随处理时间的增加先增加后降低 ,随胁迫温度的降低而增加。-6℃为福建山樱
花枝条的抗寒性的敏感温度 ,当胁迫温度低于-6℃,脯氨酸 、可溶性糖 、可溶性蛋白质 、丙二醛含
量的变化与温度降低具有明显的相关性 ,可以作为福建山樱花抗寒性的鉴定指标。
关键词:福建山樱花;低温胁迫;生理指标;影响
中图分类号:S 685.99　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2010)08-0083-04
　　福建山樱花(Cerasus campanulata)原产我国福
建 、台湾 、广西 、江西等地 ,日本也有分布 ,因花期早 、花
色艳丽 ,具有极高的开发利用价值 ,可以在园林绿地中
直接栽培应用 ,还具有花色红艳 、耐热 、耐旱等优点 ,是
培育樱花新品种的优良育种材料。
近年来 ,随着国内乡土植物资源开发利用的兴起 ,
福建山樱花的研究逐渐引起关注[ 1-2] ,相关的研究工作
主要集中在繁殖技术[ 3-11] ,如嫁接 、扦插 、组织培养等 ,
资源和群落结构的调查[ 12-14] ,遗传多样性研究[ 15-17] 等。
但由于缺乏对适应性的系统研究 ,影响了福建山樱花
的引种推广和进一步的开发利用。
福建山樱花原产于亚热带地区 ,不会受到低温冻
害的威胁 ,从原产地向北引种到长江流域或以北地区
后 ,受到冬季低温的影响 ,可能会遭受严重冻害。现以
福建山樱花离体枝条为研究材料 ,进行不同时间与温
度梯度的低温胁迫处理 ,取处理后枝条韧皮部测定可
溶性糖 、相对电导率 、脯氨酸 、丙二醛 、可溶性蛋白质等生理
指标 ,研究低温胁迫对福建山樱花1 a生枝条的影响。
1　材料与方法
1.1　试验材料
2008年12月 25日随机选取 21株上海市园林科学
研究所院内种植的福建山樱花为试验材料。每次取供
试植株各方向1 a生枝条数根 ,剪成 15 cm小段 ,用羊毛
脂封剪口 ,保鲜膜包好 ,分别贮藏于 0 、-3 、-6、-9、
-12 、-15℃冰箱中 ,各个温度下贮藏时间分别为 12、
24 、36 、48 h ,剪取露地越冬的福建山樱花枝条为对照。
1.2　试验方法
1.2.1　相对电导率的测定　取处理好的枝条的韧皮部 ,
剪成碎片 ,称取 0.1 g ,加蒸馏水浸提 2 h ,测定电导率
(R),再置于沸水中煮沸 15 min ,测定电导率(R0),相对
电导率 REC=R/R0 。
1.2.2　MDA 、可溶性蛋白质 、脯氨酸和可溶性糖的测定
称取 0.5 g 处理好枝条的韧皮部碎片 ,置于研钵 ,加入少
量石英砂和5mL 0.05mol/L磷酸缓冲液(pH 7.8),磨成匀
浆 ,转移到 10 mL 离心管中 , 4℃下3 000 rpm 离心
15 min ,上清液即为 MDA 和可溶性蛋白质的提取液。
MDA的测定采用硫代巴比妥酸显色法[ 18] ;可溶性蛋白
质的测定采用考马斯亮蓝G-250法[ 19] 。脯氨酸的提取
和测定采用酸性茚三酮法[ 19] ;可溶性糖提取和测定采用
蒽酮比色法[ 19] 。
2　结果与分析
2.1　RC的变化
试验表明相对电导率随处理时间的增加有增大的
趋势 ,但变化不明显(变化范围在46.7%～ 60.7%,见图
1);不同时间的处理随温度的降低相对电导率有增加的
趋势 ,处理温度从-3℃降至-6℃时 ,相对电导率增加
明显 ,当处理温度低于-6℃,相对电导率不再增加(见
图 2),这说明-6℃是福建山樱花枝条耐寒性的一个敏
感温度。
2.2　可溶性糖含量的变化
随处理时间的增加 ,0 ～ -15℃各温度水平可溶性
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·园林花卉·植物 北方园艺 2010(8):83～ 86
图 1　不同温度水平相对电导率随时间变化情况
图 2　不同时间水平相对电导率随温度变化情况
糖浓度的变化趋势不同 , 0℃和-15℃可溶性糖浓度随
处理时间增加略有增加(22.8%～ 27.6%);-3～ -12℃
处理可溶性糖浓度的变化趋势相同 ,先增加后降低
(15.9%～ 31.9%),但不同处理温度 ,可溶性糖浓度达到
最大值所对应的处理时间不同 , -3℃在处理 36 h后出
现 , -6 ～ -12℃在处理 24 h 后出现 ,说明在-3℃～
-12℃,福建山樱花枝条的抗寒性发生了明显的变化 ,
随处理温度的减低 ,抵御低温的时间减少(见图 3)。不
同时间水平的处理间 ,随处理温度的降低 ,可溶性糖浓
度变化表现出相同的趋势:先增加后降低再增加 ,但 4
个时间水平的处理可溶性糖的最低浓度所对应的温度
不相同 ,12 h和24 h处理可溶性糖的最低浓度在-9℃
时出现 ,36 h和48 h处理可溶性糖的最低浓度在-6℃
时出现 ,这说明处理时间与处理温度对福建山樱花的抗
寒性都有影响(见图4)。
图 3　不同温度水平可溶性糖随时间的变化情况
图 4　不同时间水平可溶性糖的含量随温度变化情况
2.3　脯氨酸含量的变化
在不同温度水平的处理中 ,脯氨酸含量随处理时间
表现出明显的先增加后降低的趋势(变化范围为
0.0125%～ 0.0346%)(见图 5),各温度水平的脯氨酸含
量的最大浓度都在处理 24 h后出现。在各时间水平的
处理中 ,脯氨酸含量随处理温度的降低 ,都表现出先增
加后降低的趋势 ,各时间水平处理的脯氨酸含量的最大
浓度都在-3℃出现 ,但最低浓度出现的温度不同 , 12 ～
36 h处理的最低浓度在-9℃出现 ,48 h处理的最低浓
度在-12℃出现(见图 6)。该试验表明 ,福建山樱花受
低温胁迫 ,脯氨酸含量变化呈现出明显的趋势 ,可以作
为评价福建山樱花耐寒性的指标。
图 5　不同温度水平脯氨酸含量随时间的变化情况
图 6　不同时间水平脯氨酸含量随温度的变化情况
2.4　丙二醛含量的变化
在不同温度水平的处理中 ,丙二醛含量随处理时间
的增加的变化的趋势不同 ,0 、-3 、-15℃的处理丙二醛
含量没有明显的趋势 , -6 、-9 、-12℃的丙二醛含量呈
现出随时间的增加先增加后降低的趋势(见图 7),在不
同胁迫时间的处理中 ,丙二醛含量随温度的降低呈现出
明显的增加趋势(见图 8)。
图 7　不同温度水平丙二醛含量随时间的变化
图 8　不同时间水平丙二醛含量随温度的变化情况
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2.5　可溶性蛋白质含量的变化
在不同温度水平处理中 ,可溶性蛋白质随时间的增
加变化趋势不明显(见图 9);在不同时间的处理中 ,可溶
性蛋白质含量随处理温度的增加表现出明显的先增加
后降低的趋势 ,但是 ,12 h和24 h处理中可溶性蛋白质
的最大浓度在-6℃时出现 ,36 h和 48 h处理中可溶性
蛋白质的最大浓度在-3℃时出现 ,说明低温胁迫所经
历的时间 ,对福建山樱花的耐寒性有明显的影响(见图
10)。
图 9　不同温度水平可溶性蛋白质含量随时间变化情况
图 10　不同时间水平可溶性蛋白质含量随温度的变化情况
3　讨论
3.1　处理时间对生理指标的影响
试验结果表明 ,已经发现 5个生理指标随处理时间
(12 ～ 48 h)的增加变化趋势不同:相对电导率没有随处
理时间的增加有明显的趋势变化 ,可溶性糖 、丙二醛 、可
溶性蛋白质含量随处理时间的增加 ,在不同温度水平的
处理间变化趋势不相同 ,脯氨酸含量在各温度水平随处
理时间的增加 ,具有明显相同的变化趋势 ,这说明处理
时间不是影响福建山樱花抗寒性生理指标变化的关键
因素。
3.2　处理温度对生理指标的影响
试验结果表明对于同一生理指标 ,各时间水平的处
理间生理指标变化随处理温度的降低具有明显相同的
趋势 ,但是 ,不同时间处理对指标曲线极端值(波峰 、波
谷)出现的温度有影响 ,这说明胁迫温度是影响生理指
标变化的主要因素 ,胁迫时间对于指标的变化有影响 ,
但不能改变因温度胁迫引起的指标变化的趋势。在利
用生理指标研究福建山樱花抗寒性的试验中 ,应当以处
理温度作为主要研究因子 ,也可以利用同一生理指标在
不同时间处理间变化曲线的平滑性不同 ,针对不同的指
标 ,选择适当的处理时间 ,使指标的变化与温度的变化
具有明显的线性关系。
3.3　生理指标鉴定耐寒性代表性
能够用于鉴定植物抗寒性的生理指标很多 ,但是 ,
不同的植物种类适合的生理指标不同 ,筛选出能够有效
代表福建山樱花抗寒性的生理指标 ,对于鉴定福建山樱
花的抗寒性具有重要意义。
该试验利用福建山樱花韧皮部材料测量低温胁迫
后相对电导率的变化 ,相对电导率的变化不明显 ,用相
对电导率作为鉴定福建山樱花的抗寒性需要进一步研
究 ,需要对不同的测量方法和不同的取材部位(如皮层)
作进一步的试验。
可溶性糖含量是评价植物抗寒性常用的指标 ,通常
情况下 ,随着温度的下降可溶性糖的含量增加。该试验
中发现 ,随胁迫温度的减低可溶性糖有明显的先增加后
降低再增加的过程 ,可溶性糖含量的变化比较复杂。此
外 ,不同时间水平的处理可溶性糖含量随温度降低的曲
线变化不同 ,在利用可溶性糖作为鉴定福建山樱花抗寒
性的试验中 ,可以筛选线性关系强的处理时间(12 h或
48 h)。
国内有试验将脯氨酸作为研究植物抗寒生理的指
标 ,认为其含量越高耐寒性越强。该试验中 ,发现脯氨
酸含量随处理时间和温度减低的变化都比较明显 ,但不
同时间处理的指标变化其显著性不同 ,研究中可以选择
变化明显的处理时间(24 h或36 h)作为时间的处理。
在植物的抗寒性研究中 ,丙二醛常作为评价指标 ,
含量越高抗寒性越差。该试验中丙二醛的含量的变化
符合植物低温生理变化的原理 ,但也发现 ,不同时间处
理丙二醛的含量变化曲线不同 ,12 、24 、48 h的处理中丙
二醛的含量有明显的先增加后降低再增加的过程 ,36 h
的处理则没有 ,说明在低温胁迫的过程 ,细胞内部发生
复杂的生理反应 ,利用丙二醛含量变化研究福建山樱花
枝条的抗寒性 ,可以选择 36 h的时间处理。
蛋白质与植物的抗寒性具有密切的关系 ,大量研究
表明随着可溶性蛋白质的增加 ,植物的抗寒性增强。该
研究中发现福建山樱花可溶性蛋白质含量随温度的降
低 ,先缓慢增加后迅速降低 ,符合植物抗寒生理的变化 ,
可溶性蛋白质含量由上升转为下降的温度可以作为受
低温损害的开始 ,而可溶性蛋白质含量的最低点的温度
则可以作为枝条严重受害的温度。同时也发现低温胁
迫的时间越长 ,枝条所能忍受的最低温度越高 ,这说明
福建山樱花的耐寒性不仅与温度有关 ,与低温持续的时
间也有关系。
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Effect of Low Temperature Stress on Cold Resistance Indexes
of Cerasus campanulata
WANG Cheng , YIN Li-juan , ZHOU Han-qi
(Shanghai Landscape Gardengning Research Institute, Shanghai 200232)
Abstract:In order to explore the influnce of low temperature stress on cold resistance indexes of Cerasus campanulata ,
artificial low temperature treatment w as used to study the changes of relative conductivity , proline content , soluble sugar
content , mlondialdehyde content , soluble proteins content of one year old detanched branch.It was showed in the test
that f rom 0℃ to -15℃, the change of relative conductivity w as not prominent when temperature and time to be altered.
The change of soluble sugar content ,proline conten and soluble proteins content w as not remarkble when treatment time
to be altered ,but it was changed obversely w hen temperature discline.The change of mlondialdehyde content was in-
creased at beginning and then disclined when treatment time to be extened , and that w as increased when temperature was
discline.It was sensitive to Cerasus campanulata , below to -6℃ that the change of proline content , soluble sugar con-
tent , mlondialdehyde content , soluble proteins content ,was obversely related to the temperature , and that can be used as
one of cold resistance indexes of Cerasus campanulata.
Keywords:Cerasus campanulata;low temperature stress;indexes;inf lunce
知识窗
巧选复合肥
1　微量元素:微量元素对作物的生长有一定效果 ,但不
起决定性的作用 ,购买时勿以微量元素的标注多少来看
价格的高低 ,而是要按氮 、磷 、钾3种养分的含量来计算
价格。特别要注意标识 ,如果是氮+钾+中微量元素
(如硫),这种肥只是二元素肥 ,中微量元素不能算进总
有效养分。
2　含量标识:氮 、磷 、钾各 15%,意思是每种有效养分不
能少于 15%,总养分(45±1)是 3种养分加在一起不能
少于 44%。但总养分的意思是:标称 45个养分 ,实际检
测结果若只有 43个养分 ,差的 2个养分也算价格 ,而少
的 2个养分价值近100元/ t。
3　所含元素的种类:三元素肥指氮 、磷 、钾3种元素制成
的化肥 ,这3种元素是作物生长必须的 3种重要养分。
顾名思义氮 、磷 、钾 2种元素中任意两种制成的化肥称
为二元素肥。有些经销商以二元素肥代替三元素肥出
售给农民 ,这样长期使用会造成土壤肥力下降 ,影响作
物的生长。除氮 、磷 、钾之外还含有其它中微量元素的
化肥称为多元素肥。目前市场上的多元素肥包装标识
的微量元素大部分根本没有加入或者其加入量极少 ,起
不到真正的作用 ,只是在于误导消费 ,起促进销售的目
的 ,切勿上当。
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