全 文 ：武汉植物学研究 ,
称
高温胁迫对桃和袖细胞膜透性
和光合色素的影响
陈立松 刘星辉
福建农业大学园艺系 福州
提 要 研究了桃和抽离体叶片在高温胁迫下细胞膜透性 电解质渗漏和 渗漏 和光合色
素的变化及其与抗热性的关系
。
结果表明 。 ①高温处理下 , 无论是黑暗条件下浸水 , 还是
光照条件下浸水 , 两种果树的电解质和 渗漏都显著增加 , 光照有利于膜的修复 ②高
温引起 含量下降 , 比值上升 ③上述这些生理反应与果树的抗热性有关 , 可用于
果树的抗热性鉴定 。
关键词 桃 , 袖 , 高温胁迫 , 抗热性 , 光合色素 , 细胞膜透性
近年来 , 由于“ 温室效应 ” , 全球气温有逐年上升的趋势 , 果树生产面临一个新的课题
—果树的热害 因此
, 很有必要进行果树抗热性的形态解剖 、遗传 、 生理生化研究 , 为果
树生产上抗热品种 、 砧木的选育提供理论依据 。 目前有关这方面的研究报道很少‘,
· ” 。作者
以抗热性不同的桃和袖为试材 , 研究高温胁迫下离体叶片光合色素和细胞膜透性的变化
及其与果树抗热的关系 , 旨在为果树品种与砧木的抗热性评价提供生理生化依据 。
材料与方法
试材
本试验于 年 月在福建农业大学完成 , 试材桃 〔 〕和
袖〔 , 己 〕, 取 自福建农业大学果园 。
方法
电解质相对渗漏的测定及半致死温度 。 的计算 叶片洗净擦干后 , 制成直径
的小圆片 , 置于含 去离子水的三角瓶中 , 每瓶放 个小圆片 , 加塞后 , 在已调
好温度的恒温水浴锅中加热 。 处理温度设 、
’ 、 ‘ 、 ‘ 、“
‘
个梯度 。
处理完毕 , 立即用冷水冷却 , 于室温下放 , 设光照和黑暗两个处理
。 充分振荡后测第
次 电导值
。 试管加盖后置于沸水中煮 , 于室温下放置 , 测第 次电导值
收稿 日 一 一 , 修回 日 一 一
。
第一作者 男 , 岁 , 讲师 硕士 。
武 汉 植 物 学 研 究 第 巧 卷
方 。 电解质相对渗漏 以 次电导值之比表示 , 即 通过
方程拟合求 。 , 重复测定 次 。
无机磷 渗漏的测定 叶圆片的制法同上
。 取 个小圆片置入加 去离
子水的三角瓶中 , 在已调好温度的恒温水浴中加热 巧 , 处理温度设
‘ 、 ℃ 、 ℃ 、
‘ 、 ‘ 、“
’ 、 ℃ 个梯度 , 处理完毕后 , 立即用冷水冷却 , 于室温下放置 , 并
设照光与黑暗两个处理 , 然后按蔡武城等〔 〕的方法测定溶液的 含量 。 根据下式
, 。又 计算 的相对渗漏 , , 、 ⋯ ⋯ ℃ 为高温处理时 的渗漏量 , 。。
为
’
处理时 的渗漏量 。
光合色素的测定 取小圆片置于加有无离子水的烧杯中 , 置于 ℃的恒温水浴锅
中加热 , 对照置于室温下 。 然后取出小圆片并吸干 , 按 〔‘〕方法测定 、
和
结果与分析
高温胁迫下膜透性的变化
高温胁迫 对 电解质渗漏的影响
如表 所示 , 随着热处理温度的升高 , 桃 、 抽叶片电解质渗漏呈“ ”型增长 , 符合有限
生长增长定律 。 通过 方程拟合分别求出桃 、 袖在光照 黑暗 条件下浸水的
分别为 和 。 这表明 , 抗热性强的袖膜稳定性比抗热性较
弱的桃强 , 在高温胁迫下 , 膜的破坏程度较小 。
表 高温胁迫对桃和抽叶片电解质渗漏的影响
条件
不同温度下的电解质渗漏
种类
又’
亡 ℃ 亡
相关系数
桃 士 士 士 士 士 士
抽 士 士 士 士 士 士
桃 士 士 士 士 士 士
袖 士 士 士 士 士 士
宫 甘 每
‘
二
甘
, , 差异极显著 , 。 , ‘
·
高温胁迫对 渗漏的影响
不论在光下浸水 , 还是在暗下浸水 , 的渗漏都随温度的升高而增加 , 并呈“ ”增长 ,
符合有限增长定律 且抗热性强的袖 比抗热性较弱的桃增加慢 见表 。
光照 对 电解质和 渗漏 的影响
分析表 , 表 可知 , 不论是桃还是袖 , 当胁迫温度镇 时 , 除桃在 , 光照条件
下的电解质渗漏稍大于黑暗条件下的电解质渗漏外 , 其它处理在光照条件下的电解质和
, 渗漏都显著小于黑暗条件下电解质和 渗漏 当胁迫温度 时 , 除抽在 时光
照条件下的 渗漏显著小于黑暗条件下的 渗漏外 , 其它处理差异不明显 。 此外 , 从表
第 期 陈立松等 高温胁迫对桃和袖细胞膜透性和光合色素的影响
表 高温胁迫对桃和抽叶片无机磷 渗漏的影响
条件 种类
不同温度下的 渗漏〔
℃ ℃ ℃ ℃ ℃
光照 桃
抽
黑暗 桃
抽
还可知 , 在光 照下浸水
的桃和袖 的 。分别
比黑 暗条件下 提高
℃和 ℃ 。 这表明 ,
在膜发生不可逆伤害之
前 , 浸水过程中光照 , 有
利于膜损伤的修复 , 这
可能是光照下叶片能进
行光合作用 , 为膜的修
复提供能量之故 〔 〕。
电解质渗漏与 渗漏的关系
电解质渗漏与 漏渗都与细胞的完整性有
关 。 前者与整个细胞有关 , 后者可能与细胞叶绿
体的分 区 。 有关‘ 〕。
图 表明 , 电解质渗漏的增加与 渗漏的增加
呈显著正相关 , 其相关关系 一 。 这表明 ,
整个细胞的完整性与叶绿体的分区具有显著的
相关性 。
高温胁迫下光合色素的变化
高温胁迫对 含量的影响
表 表明 , 在高温胁迫下 , 桃和袖叶片
含量下降 , 且抗热性较强的抽下降的幅度显著
份 提
, 翻
伴峭比
吵 孟
劝
相对渗漏
已 的
咖的,加
。比召长﹄︺‘国︵次︶赚翻怡试霉唱胜留
写
图 , 高温胁迫下电解质渗漏与
渗漏的回归关系
小于抗热性较弱的桃 , 说明叶绿素的稳定性与果树的抗热性有关
。
表 高温胁迫下挑和抽叶片光合色素含 的变化
种类
拜
处理 下降 处理 上升
翻
士 士
袖
士 士
高温胁 迫 对
比值的影响
在高温胁迫下 ,
桃和袖叶片
的 比值均 上升 , 且抗
热性较强的袖上升的
幅度小于抗热性较弱
的桃 见表 。
讨论
细胞膜对逆境比较敏感 , 是逆境首击 目标之一 。 本试验对抗热性不同的桃和袖
两种果树在高温胁迫下的电解质和 渗漏的变化进行了研究 。 结果表明 , 在高温胁迫下 ,
电解质和 渗漏的大小与果树的抗热性显著相关 , 可用于果树抗热性测定 。 此外 , 结果还
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
表 明 , 当胁迫温度镇 ℃时 , 除桃在 ℃时 , 黑暗条件下 , 浸水的电解质渗漏稍小于光照
条件下的电解质渗漏外 , 其它处理在黑暗条件下浸水的桃和袖 , 其电解质和 渗漏都显
著大于各 自在光照条件下的电解质和 渗漏 而当温度 ℃时 , 除袖在
‘
时光照条
件下的 渗漏显著小于黑暗条件下的 渗漏外 , 其它处理光照条件下浸水与黑暗条件
下浸水的电解质和 渗漏差异不显著 。 这表明 , 光照有利于膜损伤的修复 。 原因可能是光
照条件下浸水 , 叶片能进行光合作用 , 能为膜损伤的修复提供能量 〔 〕。 。
发现 , 渗透胁迫处理的叶片 , 光照条件下浸水的电解质和 渗漏都比黑暗条件下
浸水的小 , 而且 , 叶片中可溶性糖下降的幅度也小 〔 〕。 发现 , 外源糖类
对燕麦细胞膜透性有保护作用 〔, , 。 这与我们的结果非常一致
。
高温胁迫可使 含量降低 。 前人 已用 叶绿素指数 , 即处理前后 含量的
差值 来鉴定植物的抗热性 〔的 。 本试验结果表明 , 在高温胁迫下 , 含量下降 , 抗热性强
的袖下降的幅度显著小于抗热性弱的桃 比值上升 , 抗热性强的抽上升的幅度显
著小于抗热性弱的桃 , 这两个指标可用来鉴定果树的抗热性 。 等发现 , 在高
温胁迫下 , 小麦 含量下降 , 且抗热性强的品种下降的幅度小于抗热性弱的品种〔 〕。 蒋
明义等在水稻上发现 , 在渗透胁迫下 , 含量急剧下降 , 比值上升 〔‘的
。 试
验表明 , 在 伤害中 , 比值上升 〔‘ 〕, 我们的试验与上述结果基本一致 。
参 考 文 献
, 一 厅 尸 , “ , ,
彭永宏 , 章文才 琳猴桃叶片耐热性指标研究 武汉植物学研究 ,
蔡武城 , 袁厚积 生物物理常用化学分析法 北京 科学出版社 ,
, 勺 , , 一
, , 产
尸 , , , ,
,
, 一
,
, ,
龚明 作物抗旱性鉴定方法与指标及其综合评价 云南农业大学学报 , , 一
, 杨健译 不同耐热性小麦基因型热击蛋白基因的表达 国外农学 一麦类作物 ,
蒋明义 , 荆家海 , 王韶唐 渗透胁迫对水稻光合色素和膜脂过氧化的影响 西北农业大学学报 , , 一
第 期 陈立松等 高温胁迫对桃和抽细胞膜透性和光合色素的影响
护 ” , 咐 , ,
一 ①
,
, ②
·
③
一
, , , 一 ,
,