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Effect of heat stress on lily physiology at seedling stage

高温胁迫对观赏百合苗期的生理影响研究



全 文 :第 14卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.14 No.3
July, 2006
高温胁迫对观赏百合苗期的生理影响研究*
张施君 周厚高 钟云娟 邓鸿敏
(仲恺农业技术学院花卉研究中心 广州 510225)
摘 要 试验研究高温胁迫对 2种观赏型麝香百合(‘Kl一 ’和‘Avita’)幼苗生理影响结果表明,经 36C高温处理2
种百合叶片叶绿素、类胡萝 素和可溶性蛋白质含量持续下降,过氧化氢酶活性则短暂升高后降低,脯氨酸含量先
升高至第4天后开始下降。田问表现较耐热的百合基因型‘K1—4’叶绿素降速最慢,脯氨酸含量最高,且可溶性蛋
白质含量 降解缓慢 ,过 氧化 氢酶 活性则保持最佳。 而田间耐 热性表现较差 的‘Avita’各项 生理 指标 均低 于‘K。一。’。
关键词 百合 苗期 耐 热性 生理指标
Effect of heat stress on lily physiology at seedling stage.ZHANG Shi—Jun,ZHOU Hou Gao,ZHONG Yun—Juan,DENG
Hong-Min(Ornamental Plant Research Center,Zhongkai Agrotechnical Colege,Guangzhou 510225,China),CJEA,
2006,14(3):103~104
Abstract The effects of heat stress on physiology of two lily cultivars at seedling stage were studied.The results show
that the contents of pigment and soluble protein decrease continuously.The CAT activity and proline content show a tran—
sient rise and then reduce.Genotype‘K卜 4’having beter heat tolerance shows a less fal in pigment and soluble protein
contents,higher CAT activity and higher proline content.Those physiology indexes of the culfivar‘Avita’being sensitive
to heat are worse.
Key words Lily,Seedling stage,Heat tolerance,Physiology index
(Received Aug.10,2004;revised OCt.8,2004)
百合(Lilium spp.)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)植物。百合约有 90多种,主要分布在北半球
的温带和寒带地区,少数种类分布在热带高海拔山区。我国百合有 50多种,分布于 27个省(市)自治区,以
西南、华中最多。其中麝香百合(g.1ongiflorum)又称铁炮百合,花色纯白,筒状花横向开放,花期长,芳香
宜人,具有一定的耐热性,适合华南地区露地栽培,是优良的切花品种【i J。新铁炮百合(g.formolongi)是经
台湾百合(L.formosanum)与麝香百合(L.1ongiflorum)杂交育成的种间杂种,是我国新引进的百合品系。
百合耐寒性强,耐热性差,喜冷凉湿润气候,生长适温白天为 20~25℃,夜间为 10~15℃,5℃以下或 28℃以
上生长会受到影响。广东省地处高温地带,夏季天气燥热,日照强烈,气温可高达35~38℃,对百合生长十
分不利。越夏百合经常出现生长缓慢、植株低矮、病虫害严重、花朵小、茎秆软等现象,严重影响切花质量并
引起百合种球退化l2j。研究不同品种耐热性差异对筛选耐热品种,实现百合周年生产十分重要。目前,国
内外对麝香百合耐热生理的研究很少。本试验主要研究 了麝香百合品种 ‘Avita’和新铁炮百合基因型
‘K,一 ’在苗期的耐热性差异,为华南地区耐热型百合的选育提供参考。
1 试验材料与方法
麝香百合品种‘Avita’的种球由台湾芊卉公司提供。新铁炮百合基因型‘K 一4’是仲恺农业技术学院花
卉研究中心近年从新铁炮百合品种“雷山”的 F2代中选育出的优良单株。田间观察试验表明,‘K1一 ’耐热
性比‘Avita’强。试验材料为鳞片扦插繁殖的幼嫩植株叶片。将‘Avita’和‘K 一 ’的种球鳞片在大田中扦插
成苗,把具 4片真叶、生长状态一致的小苗转移至28℃光照培养箱中进行 日常培养,给予 10/14h的光、暗周
期,光照强度为 1500Lux。1周后进行第一次取样、检测,然后将小苗转移至 36℃光照培养箱(人工模拟高温
环境)中培养 2~6d。生理指标的测定参照文献[3]的方法进行。分别称取剪碎的叶片 0.2g,叶绿素和类胡
*广东省科技攻关项目(2002C20129)“切花百合新品种培育”部分研究内容
收稿日期:2004—08—10 改回日期:2004—10—08
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104 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
萝 卜素用 96%的乙醇作溶剂提取,利用分光光度计测定吸光度,计算色素含量。脯氨酸含量的测定以茚三
酮作显色液,甲苯萃取,利用分光光度计测定吸光度,计算脯氨酸含量。可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝
G一250染色法测定。过氧化氢酶活性采用愈创木酚法测定。每项测定 3次重复,取平均值。
2 结果和分析
由表 1可知高温处理的前4d内,抗热性强的‘K】一4’叶绿素含量下降的速度比抗热性弱的‘Avita’‘陧,第
4d时‘Kl 4’叶绿素含量是处理前的51.9%,‘Avita’的是处理前的37.9%。随着处理时问延长,高温对2种
百合的危害程度超过了机体的耐热能力,叶片萎蔫发黄,第 6d‘K, ’叶绿素含量降至处理前的 15.2%,
‘Avita’叶绿素含量降至12.9%。2种叶片的类胡萝 卜素差异更为明显,第 6d‘K】一4’类胡萝 卜素含量降至处
理前的24.2%,‘Avita’叶绿素含量降至 12.5%。植物在逆境条件下脯氨酸的积累会提高植物对逆境的忍
耐力或适应性,抗逆性强的品种脯氨酸的积累量较大。由表 1可知常温下‘K】一4’的脯氨酸含量低于‘Avita’,
36℃处理过程中,2种百合叶片脯氨酸含量出现先升后降的现象,第 2d‘K】4’的脯氨酸含量跃升很快,比处
理前增加 了 56.47 g/g,是处理前的 1.61倍 ,‘Avita’的上升较慢 ,比处理前增加 了 15.86 g/g,是处理前的
1.15倍。随着处理时问延长,处理4d以后2种百合的脯氨酸含量均开始下降。高温胁迫加速植物体内蛋白质
的降解。由表 1可知高温处理使 2种百合叶片的可溶性蛋白含量持续下降,但‘K】一4’的可溶性蛋白含量始终
高于‘Avita’。这与已有报道中认为许多植物的耐热品种比其热敏感性品种蛋白质含量高、降解慢的结论是一
致的_4 J。过氧化氢酶对环境条件的变化很敏感,在逆境下它的活性升高是植物适应不利环境的保护反应。由
表 1可知36"C高温处理2d,过氧化氢酶活性迅速上升,‘Kl一4’的活性比处理前升高6.47%,‘Avita’为4.27%。
表 1 高温处理过程中百合叶片叶绿素、类胡萝 b素、脯氨酸、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶活性的变化
Tab.1 Changes of the contents of chlorophyl,carotenoid,proline and soluble protein and
the activity of CAT of lily leaves during high temperature treatments
继续高 温处 理,过
氧 化 氢 酶 活 性 开
始下降,第 6d时
‘Kl_4’的活 性 比
处 理 前 下 降
21.48% .‘Avita’
下 降 31.18%,
‘Avita’的下 降幅
度 比‘Kl_4’的大 ,
说 明 ‘Kl_4’的耐
热性超过 ‘Avita’。
3 小 结与讨论
在高温胁迫下 ,植物体的生理生化过程发生不同程度的变化 ,因此可 以通过对热胁迫下植物体 内一些
生理生化指标变化过程的研究,探寻其变化机理,从而找到一些与抗热性关系密切的指标作为耐热性鉴定
指标。叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性等的动态变化是研究耐热性机理的重要生理
指标。相关研究表明热胁迫下耐热性强的品种叶绿素和可溶性蛋白分解较少_4 J。脯氨酸可以防止植物水分
散失和提高原生质胶体的稳定性,在高温胁迫时许多耐热的植物品种比不耐热的品种脯氨酸积累多_5 J。过氧
化氢酶是膜脂过氧化的主要保护酶之一,通过清除体内产生的活性氧减弱氧化伤害_6 J。本试验表明可应用这 4
项指标进行百合的耐热性鉴定,鉴定结果与生产实际相符。目前百合的耐热性研究尚处于起步阶段,用于抗热
育种的耐热性指标体系还未确定下来。百合的耐热基因型筛选还要进一步进行其他指标的测定并与田间观察
相结合。本试验选用4个生理指标初步观察了其与百合的耐热性关系,可作为进行耐热育种的参考。
参 考 文 献
郭志刚,张 伟.球根类花卉生产技术原理及其应用丛书.北京:中国林业出版社,2001.58
周厚高,江如蓝,王凤兰等.百合.广州:广东科技出版社,2003.15~17
邹 琦.植物生理学实验指导.北京:中国农业出版社,2000.71~74
姚元干,石雪晖,杨建国等 辣椒叶片耐热性生理系列化指标探讨.湖南农业大学学报,1998,24(2):119~122
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周人纲,樊志和,李晓芝等.热锻炼对小麦叶片细胞膜及有关酶活性的影响.作物学报,1995,21(5):568~572
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