全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (1) : 145～147
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 06 - 24; 修回日期 : 2004 - 11 - 17
基金项目 : 国家 ‘863’项目 (2002AA241051)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: muding47@ yahoo1com1cn)
高温胁迫下铁炮百合幼苗形态及生理反应的初步研究
周斯建 1 　义鸣放 1 　穆　鼎 23
(1 中国农业大学观赏园艺与园林系 , 北京 100094; 2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 　要 : 对离体扩繁的铁炮百合 ‘Snow Queen’幼苗进行不同时间、不同高温 ( 35℃ /30℃、37℃ /
32℃、39℃ /34℃) 处理 , 测定了不同处理对幼苗外观形态和叶片中游离脯氨酸 (p ro)、丙二醛 (MDA )、
可溶性蛋白质含量和相对电导率。结果表明 , 铁炮百合幼苗在 37℃ /32℃高温处理下 , p ro含量、MDA含量
和相对电导率明显上升 , 且 3种指标之间具有显著相关性 , 可以作为耐热性鉴定指标。37℃ /32℃处理下 ,
幼苗外观形态与生理指标变化基本一致 , 能反应出幼苗耐热性。35℃ /30℃、39℃ /34℃处理下各指标间不
具显著相关性。
关键词 : 铁炮百合 ; 热胁迫 ; 游离脯氨酸 ; 丙二醛 ; 可溶性蛋白 ; 相对电导率
中图分类号 : S 68212　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0120145203
The Prelim inary Research on the M orpholog ica l and Physiolog ica l Respon se
to Hea t Stress of L ilium longif lorum Seedlings
Zhou Sijian1 , YiM ingfang1 , and Mu D ing23
(1D epartm en t of O rnam ental Horticu lture and Landscape, China A gricu ltura l U niversity, B eijing 100094, China; 2 Institu te of
V egetables and F low ers, Ch inese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, China)
Abstract: Seedlings of L ilium long if lorum‘Snow Queen’were treated in chamberswith temperatures of
35℃ /30℃, 37℃ /32℃, 39℃ /34℃ for 1, 2, 4, 8, 16 and 32 h, respectively. The changes of the
morphology and contents of p roline, MDA , soluble p rotein as well as relative electrical conductivity were de2
term ined. The results showed the contents of p roline and MDA, the relative electrical conductivity increased
significantly by 37℃ /32℃ treatment. Those indexes had a remarkable correlation and could be taken as heat
tolerance indexes. The change in morphology of the seedlings under 37℃ treatment was also consistent with
that of physiological indexes. The physiological indexes of 35℃ and 39℃ treatment didnpit have significant cor2
relation.
Key words: L ilium long if lorum ; Heat stress; Free p roline; Malondialdehyde (MDA ) ; Soluble p ro2
tein; Relative electrical conductivity
1　目的、材料与方法
铁炮百合 (L ilium long if lorum Thunb. ) 是观赏百合的代表性品种 , 可用作切花和盆花。通常植株
在 30℃或在夏季自然高温下 2周就会停止细胞分裂 , 进入休眠〔1〕。通过抗热性育种 , 培育能在高温
下 (30℃以上 ) 正常生长的百合品种 , 是解决我国北方地区百合夏季生产困难的根本途径。有关百
合抗热性的研究在国外报道不多 , 国内张施君等〔2〕、王凤兰等〔3〕在铁炮百合杂交后代 ———新铁炮百
合幼苗的耐热性生理及抗热性指标测定研究中 , 认为丙二醛 (MDA ) 不适宜作为新铁炮百合的抗热
性鉴定指标。作者以铁炮百合 ‘Snow Queen’为材料 , 研究在不同高温、不同处理时间下幼苗外观
形态的变化以及叶片相对电导率、游离脯氨酸、可溶性蛋白、MDA含量的变化规律 , 旨在通过探讨
园 　　艺 　　学 　　报 32卷
铁炮百合幼苗耐高温性 , 为百合耐热育种、耐热性材料的筛选提供理论依据。
2003年 3月以低温处理的百合鳞茎中层鳞片为外植体 , 经过诱导、继代、生根培养 , 同年 9月
将生根苗移栽到 8 cm ×8 cm的营养钵 , 以泥炭 ∶珍珠岩 ∶蛭石 ∶河沙 = 4∶2∶2∶2为栽培基质 , 置于温室
中。2004年 5月将具有 3～4片叶的幼苗转移到 HPG - 400H智能型人工气候箱内 , 进行昼 /夜温度为
35℃ /30℃、37℃ /32℃、39℃ /34℃的高温胁迫 , 每处理 50株苗 , 湿度 70% , 光照强度 10000 lx, 分
别处理 1、2、4、8、16 (8 h黑暗 + 8 h光照 ) 和 32 h (8 h黑暗 + 8 h光照 , 两次 ) 后取样。未经处
理的幼苗置于室温下生长 (25～27℃, 湿度 60% ～70% )。幼苗外观形态观察参照康俊根等〔4〕的指
标 ; 相对电导率的测定参照罗少波等〔5〕的方法 ; 酸性茚三酮法测定脯氨酸含量 ; 硫代巴比妥酸
( TBA) 法测定 MDA; 考马斯亮蓝 - G250法测可溶性蛋白含量。各测定指标平均重复 3次。
2　结果分析与讨论
211　高温胁迫对铁炮百合幼苗叶片相对电导率、MDA含量的影响
Martineau等〔6〕研究表明 , 植物细胞膜在高温伤害下 , 膜的通透性增加 , 电解质扩散出细胞 , 电
导率升高 , 产生大量的自由基 , 引起或加剧膜脂过氧化作用。MDA作为膜脂过氧化产物能与蛋白质
结合引起膜蛋白的变性 , 从而直接影响膜的流动性和透性 , 对植物产生伤害〔7〕。图 1表明 , 3种温度
下相对电导率的变化趋势基本一致 , 即电导率随着温度上升和热处理时间的延长而上升。
37℃、39℃高温处理下 , MDA含量在处理 1～4 h内变化不明显 , 随着胁迫时间的延长 , MDA含
量加速积累。39℃处理 8 h后 MDA含量显著增加 , 其后变化不明显 , 表明此处理对幼苗细胞膜伤害
较为严重 , 幼苗无法进行自我修复和调节。两种温度均在 32 h处理时达到最大值。35℃处理中 ,
MDA含量变化不明显。
图 1　不同温度处理对铁炮百合幼苗叶片相对电导率和 MDA含量的影响
F ig. 1　Effects of d ifferen t tem pera tures and trea ting hours on rela tive electr ica l conductiv ity and con ten t of MDA
in leaves of the L 1 longiflorum seedlings
212　高温胁迫对铁炮百合幼苗叶片脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响
游离脯氨酸普遍存在于植物体内 , 其含量只占总游离氨基酸的百分之几〔8〕。从图 2看出 , 3个温
度胁迫后幼苗叶片脯氨酸含量呈现逐渐增加趋势。但 35℃、39℃处理下变化不明显 , 可能是前者温
度较低 , 不足以造成幼苗热害 , 而后者温度较高 , 对幼苗产生严重热伤害 , 使脯氨酸合成受阻所致。
37℃下处理 4 h脯氨酸含量与处理前无明显差异 , 表明幼苗对短时间的高温胁迫有一定的御热能力 ,
随着温度的积累 , 脯氨酸含量显著增加 , 表明铁炮百合幼苗产生了高温胁迫反应 , 根据形态观察结
果 , 此时部分幼苗叶片发黄 , 表现出热伤害症状。
图 2中 , 35℃处理下幼苗叶片可溶性蛋白含量呈明显上升趋势 , 可能由于幼苗叶片内蛋白质的合
成速率大于降解速率 , 导致可溶性蛋白含量上升〔9〕。37℃处理 32 h后可溶性蛋白含量达到最大值 ,
可能是由于形成热激蛋白所致。与 35℃处理下蛋白含量相比 , 37℃高温处理抑制了叶片内蛋白质的
合成。随着热胁迫强度增加 , 39℃在处理 32 h后叶片内蛋白含量比 35℃、37℃处理明显降低 , 表明
39℃处理对幼苗的热伤害作用是幼苗自身无法调节恢复的。
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　1期 周斯建等 : 高温胁迫下铁炮百合幼苗形态及生理反应的初步研究 　
图 2　不同温度处理对铁炮百合幼苗叶片游离脯氨酸和可溶性蛋白含量的影响
F ig. 2　Effects of d ifferen t tem pera tures trea tm en ts on con ten t of proline and soluble prote in in the leaves of L 1 longiflorum
本试验研究表明 , 37℃高温胁迫下 , 相对电导率、MDA和脯氨酸含量三者间的相关系数均在
0186以上 , 证实这 3种指标可作为幼苗耐热性鉴定的生理指标。37℃ /32℃处理下 , 幼苗外观形态与
生理指标变化基本一致 , 能反应出幼苗耐热性。可溶性蛋白含量在各温度处理 32 h内呈上升的趋势 ,
可能是由于处理时间还不足以使蛋白质完全失活所致 , 需要做进一步研究。外观形态如果能够制定等
级参数 , 可更好的说明幼苗耐热情况 , 这些都是今后的研究方向。
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