全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (2) : 425 - 430
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 09 - 21; 修回日期 : 2007 - 01 - 15
基金项目 : 山东省良种产业化项目 (鲁农良种字 [ 2005 ] 10号 )3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: xfwang@ sdau1edu1cn)
蝴蝶兰不同品种耐冷特性的研究
刘学庆 1, 2 , 王秀峰 13 , 朴永吉 1
(1 山东农业大学园艺科学与工程学院 , 山东泰安 271018; 2 山东烟台市农业科学研究院 , 山东烟台 265500)
摘 　要 : 以 6个蝴蝶兰 ( Phalaenopsis spp. ) 品种为试材 , 测定了不同低温、处理时间及温度回升过程
中叶绿素含量、Fv/Fm、MDA含量及 SOD活性等变化。结果表明 : 在 11℃ /6℃条件下 , NK1和 GL14两个
品种受冷害程度最轻 , 温度回升 10 d时两品种的叶绿素含量和 Fv/Fm恢复为处理前的 8419%、4313%和
9113%、2418% , 恢复能力较强 , 为耐冷品种 ; GL11和 JT944受冷害严重 , 温度回升 10 d时 , 上述指标分
别为处理前的 213%、613%和 0、0, 难以恢复正常水平 , 为不耐冷品种 ; 其余两个品种为中等耐冷品种。
在 14℃ /9℃条件下 , 只有 GL11受到严重伤害 , 表明大部分蝴蝶兰品种的耐受极限夜温为 9℃以下。叶绿素
含量、Fv/Fm及 SOD活性对温度变化敏感 , 能够及时反应出蝴蝶兰在低温胁迫下的变化状况 , 可作为鉴定
蝴蝶兰耐冷性强弱的指标。MDA含量变化较复杂 , 规律性不强 , 不宜作为蝴蝶兰耐冷性鉴定的指标。
关键词 : 蝴蝶兰 ; 耐冷性 ; 叶绿素含量 ; Fv/Fm; MDA; SOD
中图分类号 : S 682131　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220425206
A Study on Cold Tolerance of D ifferen t Pha laenopsis Cultivars
L IU Xue2qing1, 2 , WANG Xiu2feng13 , and P IAO Yong2ji1
(1 College of Horticu lture Science and Engineering, Shandong A gricu ltura l U niversity, Taipian, Shandong 271018, China;
2 Yanta i A cadem y of A gricultural Science, Yantai, Shandong 265500, Ch ina)
Abstract: Changes in chlorophyll content, chlorophyll fluorescence parameter ( Fv/Fm ) , MDA content
and SOD activity in the leaves of six Phalaenopsis cultivars were studied during different low temperature treat2
ments, and during recovery. The results showed that the cold damage on leaves at 11℃ /6℃ was different a2
mong cultivars. The damage on leaves of GL11 and JT944 was more serious than NK1 and GL14. After 10 d
of recovery, chlorophyll content and Fv/Fm in NK1 and GL14 were 8419% , 4313% , 9113% and 2418% of
those before cold treatment, respectively. In contrast, chlorophyll content and Fv /Fm in GL11 and JT944 at
10 d of recovery were only 213% , 613% , 0 and 0, respectively. NK1 and GL14 had a higher recovery ca2
pacity. So it is concluded that NK1 and GL14 were cold2tolerant and GL11 and JT944 were cold2sensitive.
The rests were intermediate in cold tolerance, GL11 was the only cultivar that was severely injured under
14℃ /9℃, which indicated that the threshold low temperature at night endurable by most of Phalaenopsis cul2
tivars was below 9℃. The changes in chlorophyll content, Fv/Fm and SOD activity under different cold tem2
peratures were significant and could be used to indicate the cold tolerance of Phalaenopsis. MDA content did
not show consistent changes under cold temperatures.
Key words: Pha laenopsis; Cold tolerance; Chlorophyll content; Fv/Fm; MDA; SOD
蝴蝶兰 ( Phalaenopsis spp. ) 属于热带花卉 , 生长温度要求 18℃以上。我国北方地区不宜栽培。
目前国内已对茶梅、瓜叶菊、常春藤、白兰花及菊花等花卉进行了耐冷性研究 , 认为 MDA含量和
SOD活性等生理变化可作为花卉耐冷性强弱的判断依据 (郑路 等 , 1994; 佘文琴 , 2000; 沈漫 ,
园 　　艺 　　学 　　报 34卷
2003; 张鸽香 , 2004; 徐康 等 , 2005) ; 叶绿素荧光参数 Fv/Fm的变化可作为光合机构损坏程度的
诊断指标 (He et al. , 1996; Valladares & Pearcy, 1997)。当前关于蝴蝶兰的研究主要集中在工厂化
生产 (赵九洲 等 , 2000)、组织培养 ( Park et al. , 1998; 李军 等 , 2004) 及基因工程 (Belarm ino
& M ii, 2000) 等方面 , 尚未见关于蝴蝶兰耐冷性研究的详尽报道。
本试验拟通过对 6个蝴蝶兰品种耐冷性的研究 , 探明与蝴蝶兰耐冷性相关的生理特性及叶绿素荧光
参数 Fv/Fm的变化规律 , 筛选出适宜的耐冷鉴定方法 , 为选育蝴蝶兰耐冷品种提供一定的理论依据。
1　材料与方法
供试材料为烟台市农业科学研究院连栋温室内种植的 6个蝴蝶兰栽培品种的分生苗 (盆径为 12
cm, 生长期均为 15个月 , 新生叶片长均为 5 cm ) , 生长平均温度昼 /夜为 27℃ /22℃。6个品种 (表
1) 分别为 : GL11 (深红花 )、JT944 (中小型黄花 )、GL12 (白花红心 )、 JY52 (亮红花 )、GL14
(红花条纹 ) 和 NK1 (深红小花 )。试验于 2005年 9月在山东农业大学园艺科学与工程学院实验中心
进行。设定光照 10 h, 黑暗 14 h, RH 70% ～80% , 光强 180μmol·m - 2 · s- 1。在正常生长温度
(27℃ /22℃) 条件下预处理 3 d后进行昼 /夜温度为 11℃ /6℃、14℃ /9℃、17℃ /12℃的处理 , 处理
10 d后移入 27℃ /22℃下恢复培养 10 d, 分别于处理前 (0)、处理 1、5、10 d和温度回升后 5和 10
d, 取自上而下数第 1成熟叶片测定叶绿素含量 (赵世杰 等 , 1998) , MDA 含量 ( Cakmak & Mar2
schner, 1992) , SOD活性 ( Prochazkova, 2001)。Fv/Fm的测定采用英国 Hansatech公司生产的 FMS22
脉冲调制式荧光仪 , 光照 2 h后定点测定上数第 1成熟叶片。均重复 3次。
2　结果与分析
211　昼夜温度对蝴蝶兰叶绿素含量的影响
由图 1可知 , 蝴蝶兰不同品种叶片叶绿素含量有明显的差异。随处理温度的降低和处理时间的延
长 , 叶绿素含量均表现下降趋势。11℃ /6℃条件下处理 10 d品种 GL11、JT944、GL12、JY52、GL14
和 NK1的叶绿素含量分别降至处理前的 114%、217%、1114%、1713%、917%和 1017% , 叶片失绿
严重。温度回升后 NK1和 GL14的叶绿素含量逐渐上升 , 10 d时达到处理前的 8419%和 4314% ; 而
GL11、JT944、GL12和 JY52温度回升 5 d时略有上升 , 但 10 d时仅为处理前的 213%、613%、
619%和 819% , 说明叶绿体受到不可逆的伤害。14℃ /9℃条件下处理 10 d时 , 6个品种叶绿素含量
降低 ; 温度回升 10 d后 , GL11仅恢复为处理前的 1116% , 而 JT944、GL12、JY52、GL14和 NK1叶
绿素含量可达处理前的 4318%、6810%、6410%、8418%和 9116% , 表明叶绿体并未受到完全破坏 ,
只是合成能力受到了不同程度的抑制。17℃ /12℃条件下 , 各品种叶绿素含量降低幅度不大 ; 温度回
升 10 d时分别为处理前的 8311%、8318%、8114%、9911%、9819%和 9915%。
从形态指标看 , 11℃ /6℃处理 10 d, 温度回升后 , 除 NK1和 GL14能逐渐部分恢复生长外 , 其它
品种叶片均出现大片水渍状斑 , 失绿变软并接近死亡 (图版 )。14℃ /9℃条件下处理 10 d, 在温度回
升后除 GL11叶片严重萎蔫外 , 其它品种叶色能由黄变绿 , 逐渐恢复生长。17℃ /12℃条件下处理 10
d并温度回升后 , 各品种叶片无明显冷害症状 , 叶色能较快恢复正常水平。说明蝴蝶兰经低温处理 ,
恢复为正常生长条件后 , 植株的生长发育状况与叶绿素含量的变化趋势基本一致。
212　昼夜温度对蝴蝶兰叶绿素荧光参数 Fv /Fm的影响
由图 2可知 , 11℃ /6℃处理下 , Fv /Fm随处理时间的延长而降低 , 温度回升后 NK1品种逐渐升
高且基本恢复到处理前水平 , 说明光合机构未受到严重伤害。GL14先下降后升高 , 温度回升 10 d
时 , Fv /Fm为处理前的 2418% ; GL12、JY52温度回升 5 d略有上升 , 温度回升 10 d时又下降 , 分别
为处理前的 2215%和 1710%。JT944、GL11则一直下降 , 温度回升处理 10 d时 Fv/Fm基本为 0。
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　2期 刘学庆等 : 蝴蝶兰不同品种耐冷特性的研究 　
14℃ /9℃处理下 , 6个品种 Fv/Fm一直下降 ; 在温度回升后 , 除 GL11降为 0外 , 其它品种则恢复
至处理前的 8215%～100%。17℃ /12℃处理 6个品种的 Fv/Fm稍有下降 , 温度回升 10 d后均恢复至正
常水平。因此认为 , NK1和 GL14的耐冷性强 ; GL12和 JY52次之 ; JT944和 GL11的耐冷性最弱。
213　昼夜温度对蝴蝶兰 MDA含量的影响
由表 1可以看出 , 在同一处理时间 , 不同温度处理之间所有品种 MDA含量随处理温度的降低呈
增加趋势。11℃ /6℃下 , GL11、GL12、GL14和 JY52的 MDA 含量处理 5 d时达最大值 ; NK1和
JT944的则一直上升 ; 温度回升后 , JT944的一直上升 , 10 d时为处理前的 1012倍 , 说明其细胞膜被
严重破坏 , 无法恢复 ; GL14的则一直下降 , 温度回升 5和 10 d后分别为处理前的 115倍和 112倍 ;
GL11和 GL12的温度回升 5 d时有所上升 , 10 d时开始下降 , 分别为处理前的 211倍和 416倍 ; JY52
和 NK1的 MDA含量则是先下降再上升 , 温度回升 10 d时分别为处理前的 416倍和 219倍。14℃ /9℃
条件下 , 所有品种叶片中 MDA含量一直上升。温度回升 5和 10 d后 , JT944的 MDA含量分别为处理
前的 414倍和 513倍 , 变化明显 ; 温度回升后 , NK1和 GL12的 MDA 含量呈先上升后下降趋势 ;
GL11和 JY52温度回升 5 d时下降 , 温度回升 10 d时再上升 ; GL14则一直下降。
17℃ /12℃条件下 , 所有品种叶片中 MDA含量均呈上升趋势。温度回升后 , 除 GL12的 MDA含
量先降低又小幅升高外 , 其余品种均开始降低。温度回升 10 d时 , GL11、 JT944、 GL12、 JY52、
GL14和 NK1的 MDA含量分别为处理前的 215倍、312倍、316倍、219倍、119倍和 112倍。
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园 　　艺 　　学 　　报 34卷
表 1　昼夜温度对蝴蝶兰 MDA含量的影响
Table 1　Effects of d ifferen t day /n ight tem pera tures on MDA con ten t in Pha laenopsis leaves ( nmol·g - 1 FM)
品种
Variety
处理
Treatment
(℃)
处理前
Before
treatment
低温处理天数
Days of low temperature treatment( d)
1 5 10
温度回升后天数
Days after temperature recovery( d)
5 10
GL11 (D tp s. Taisuco Beauty × 11 /6 2160 5180aA 7175aA 5111cC 6129bB 5145bB
Pinlong Cinderella) 14 /9 - 3191bB 4138bB 10171bB 2171cC 2187cC
17 /12 - 2199cC 3128cC 12140aA 8169aA 6162aA
JT944 ( Phal. brother goldsm ith) 11 /6 1143 4167aA 5151aA 6162aA 1117aA 1416aA
14 /9 - 1186bB 2191bB 4125cC 6123bB 7152bB
17 /12 - 1142cC 2171cC 5194bB 5115cC 4163cC
GL12〔D tp s. Mount Beauty ×D tp s. 11 /6 0148 2103aA 2172aA 2129cC 2163cC 2121bB
(HappyValentine ×Hamakita Beauty) 〕14 /9 - 1119bB 1159bB 2194bB 4114aA 1166cC
17 /12 - 0154cC 0198cC 3193aA 2186bB 1174aA
JY52 ( Phal. Red D iamand) 11 /6 2159 5171aA 6153aA 6108cC 5124bB 6131cB
14 /9 - 4169bB 4189bB 8117bB 4137cC 6135bB
17 /12 - 2189cC 3131cC 8148aA 7181aA 7162aA
GL14 〔D tp s. (Happy Sm ile ×Taisuco 11 /6 1183 4199aA 5120aA 3143bB 2175cC 2124bB
Candystripe) ×D tp s. (Happy 14 /9 - 2118bB 2188bB 4114aA 3110bB 2103cC
Valentine ×Morqenrose) 〕 17 /12 - 1177cC 2133cC 2188cC 3158aA 3155aA
NK1 ( Phal. Queen Beer‘Red Sky’) 11 /6 1165 4129aA 4192aA 5174aA 1195cC 4185 bB
14 /9 - 1176bB 2145bB 5101 bB 7151aA 5161aA
17 /12 - 1158cC 2135cC 3126 cC 3107 bB 1190 cC
　　注 : 显著性比较是同一品种在同一处理时间 , 不同温度处理间的比较。大小写字母分别表示差异达极显著水平 (α = 0101) 和显
著水平 (α = 0105)。下同。
Note: Significance is analysised in the same variety, time and different treatments. D ifferent cap ital and small letters indicate respectively sig2
nificance at 0101 and 0105 level in table. The same below.
214　昼夜温度对蝴蝶兰 SOD活性的影响
如表 2所示 , 11℃ /6℃条件下 , NK1和 GL14的 SOD活性升高 , 温度回升后先升高后降低 , 回升
10 d后可恢复到处理前的 9618%和 8815% , 说明这两个品种的 SOD活性恢复较快 , 耐冷性强。
表 2　昼夜温度对蝴蝶兰 SOD活性的影响
Table 2　Effects of d ifferen t day /n ight tem pera tures on SOD activ ity in Pha laenopsis leaves (U·mg - 1 p rotein)
品种
Variety
处理
Treatment(℃)
处理前
Before treatment
低温处理天数
Days of low temperature treatment( d)
1 5 10
温度回升后天数
Days after temperature recovery( d)
5 10
GL11 11 /6 13915 21313bB 36718aA 34212bB 11813bB 7118cC
14 /9 - 25916aA 26316cC 26811cC 11010 cC 9717bB
17 /12 - 16610cC 27417bB 36915aA 27012aA 20711aA
JT944 11 /6 14017 27419aA 38810aA 36013aA 32715aA 7111cC
14 /9 - 22618bB 25016cC 30918bB 29610bB 17912aA
17 /12 - 18314cC 27016bB 29818cC 25913cC 15416bB
GL12 11 /6 12512 15716aA 29112aA 26119aA 23915cC 7710cC
14 /9 - 13416bB 15212cC 25314bB 28311aA 13812aA
17 /12 - 13012cC 22211bB 24012cC 27910bB 13015bB
JY52 11 /6 11117 12819cC 38417aA 27914bB 23215bB 5713cC
14 /9 - 18811aA 26819bB 34211aA 30215aA 13612aA
17 /12 - 15311bB 21118cC 23010cC 21417cC 13314bB
GL14 11 /6 10518 22115aA 24712aA 26219bB 28315bB 9410cC
14 /9 - 19114bB 24111bB 24410cC 28714aA 12414 aA
17 /12 - 18913cC 20818cC 26513aA 23713cC 12013 bB
NK1 11 /6 13416 13811cC 20611cC 22119cC 37116aA 12919cB
14 /9 - 17314bB 21619bB 35117aA 33213bB 14510aA
17 /12 - 20911aA 27512aA 31011bB 24415cC 14312bA
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　2期 刘学庆等 : 蝴蝶兰不同品种耐冷特性的研究 　
GL11、GL12、JY52和 JT944的 SOD活性在处理 5 d达最大值 , 温度回升后一直降低 , 10 d时分
别为处理前的 5115%、5015%、6116%和 5113%。14℃ /9℃条件下 , 所有蝴蝶兰叶片 SOD活性均呈
一直升高的趋势 , 温度回升后 GL12和 GL14先上升后下降 , 其余品种都一直下降 , 特别是 GL11温度
回升 10 d时仅为处理前的 7010% , 可见其耐冷性最弱。其他品种在温度回升 10 d时 , SOD活性均高
于处理前水平。17℃ /12℃条件下 , 所有蝴蝶兰叶片中 SOD活性随处理时间的延长均呈一直升高趋
势 ; 温度回升后则呈下降趋势 , 10 d时 GL11为处理前的 14815% , 其他品种均稍高于处理前水平 ,
说明基本能恢复至正常水平。
3　讨论
试验结果表明 , 低温胁迫下蝴蝶兰叶片叶绿素含量大幅降低 , 说明其叶绿素系统的合成作用受到相
当程度的抑制 , 这与前人的研究结果相一致。叶绿素荧光参数 Fv/Fm的变化规律与蝴蝶兰品种的耐冷性
是一致的 , 即低温胁迫下耐冷品种可维持较高的光能利用率并能较快恢复至正常水平。据此可快速选择
耐冷品种 , 这与番茄、水稻等研究结果 (Jung et al. , 1998; 胡文海和俞景权 , 2001) 相一致。
11℃ /6℃处理下 , 耐冷品种 NK1和 GL14的 SOD活性并未完全失活 ; 而其余品种的则严重失活 ,
以致无法清除过多的 O2 · , 使细胞膜受到严重伤害。14℃ /9℃处理下 , 所有品种 SOD活性都是升高
的 , 温度回升后 , 除了 GL11的急剧降低外 , 其余品种的变化较慢 , 且维持较高的水平 , 表明能够清
除大部分的 O2 · , 减轻对细胞膜的伤害 , 使蝴蝶兰具有较强的耐受此低温的能力。
本试验低温胁迫下 , 不同蝴蝶兰耐冷品种的 MDA含量变化不规律 , 这与马德华等 (1998) 在黄
瓜上的报道不一致 , 具体原因有待进一步研究。
由上述指标综合分析可知 : 蝴蝶兰属于冷敏感植物 , NK1和 GL14耐冷性强 , GL11和 JT944耐冷
性弱。当夜温在 9℃以上时 , 大部分蝴蝶兰的叶绿体和光合机构不会受到严重伤害 , 转入正常生长温
度下可得到恢复 ; 夜温 6℃时 , 则会受到严重伤害 , 且不能完全恢复 , 因此蝴蝶兰的临界夜温应在
9℃以下。这与楼建华 (1995) 报道的蝴蝶兰冷害的临界温度在 10～12℃基本一致。Fv/Fm能敏感地
反映出低温胁迫下蝴蝶兰光合机构的变化情况 , 且与其叶片叶绿素含量的变化及受到冷害的表观现象
是一致的 , 故可做为快速鉴定其耐冷性的指标。此外 , 蝴蝶兰叶片中叶绿素含量及 SOD活性在低温
处理过程中也呈规律性变化 , 也可作为鉴定其耐冷性的指标。但蝴蝶兰叶片中 MDA含量在低温处理
过程中变化较复杂 , 规律性不强 , 不宜作为耐冷性鉴定的指标。
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图版说明 : ‘GL11’蝴蝶兰 (1. 处理前 ; 2. 11℃ /6℃, 5 d; 3. 11℃ /6℃, 10 d; 4. 温度回升至 27℃ /22℃, 5 d; 5. 温度回升至
27℃ /22℃, 10 d)。
Expla ina tion of pla tes:‘GL11’Phalaenopsis ( 1. Before treatment; 2. 11℃ /6℃, 5 d; 3. 11℃ /6℃, 10 d; 4. 11℃ /6℃, 10 d +
27℃ /22℃, 5 d; 5. 11℃ /6℃, 10 d + 27℃ /22℃, 10 d) .
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