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中国引种的铁兰属阿拉提亚属植物抗寒性筛选试验



全 文 :2013 年第 11 期 1521
收稿日期:2013-08-15
基金项目:江苏农林职业技术学院科技项目 (2012kj012)
作者简介:鲍荣静 (1962 -) ,男,江苏镇江人,高级农艺师,主要从事园林植物栽培研究工作。E-mail:1204725417@ qq. com。
通信作者:方敏彦 (1980 -),女,浙江永康人,助理研究员,博士,从事园林植物栽培和育种研究工作。E-mail:fangyanhome@163. com。
文献著录格式:鲍荣静,方敏彦,王山中,等. 中国引种的铁兰属阿拉提亚属植物抗寒性筛选试验 [J]. 浙江农业科学,2013 (11) :
1521 - 1523.
中国引种的铁兰属阿拉提亚属植物抗寒性筛选试验
鲍荣静1,方敏彦1,王山中2,章 明2
(1. 江苏农林职业技术学院,江苏 句容 212400;2. 江苏省句容市园林管理处,江苏 句容 212400)
摘 要:铁兰属植物为凤梨科多年生气生或附生草本。本研究对中国引种的阿拉提亚属植物两年生植株进
行了抗寒性筛选。不同低温处理后,赛肯达铁兰的成活率明显高于索美娜铁兰和大叶铁兰,且在相同低温条件
下,赛肯达植株相对电导率的升高程度明显低于索美娜和大叶。赛肯达铁兰的半致死温度明显低于索美娜和大
叶。结果表明,赛肯达铁兰的抗寒能力高于索美娜和大叶铁兰。
关键词:铁兰属;阿拉提亚属;抗寒性筛选
中图分类号:S 862 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2013)11-1521-03
铁兰属 (Tillandsia ssp.)植物是凤梨科景天
科酸类多年生常绿草本植物,全世界约有 500 多
种,其中气生种有 200 余种。由于该属气生种类是
生长在空气中的凤梨花,因此又被称为空气凤梨
(air plant) ,主要依靠密布于其叶面的银色鳞片从
空气中吸收水分和养分[1]。该属植物在气体污染
物监测和修复方面作用突出[2]。
该属植物原产于中、南美洲的热带或亚热带地
区[3 - 4],在其原产地也较少见,且有些种濒临灭
绝。中国铁兰属植物种源稀少,目前尚无本土铁兰
属植物的相关报道,近年我国才开始从国外引进铁
兰属植物。2006 年江苏农林职业技术学院先后从
美国和危地马拉等地引进了空气凤梨材料 100 余
份,目前栽培技术较为成熟的有 30 余种。
引种驯化过程中发现阿拉提亚属 (Tillandsia
Subgen. Allanllia Baker)植物抗寒性较强,本研究
以该亚属索美娜铁兰 (Tillandsia somnians L. B.
Smith)、大叶铁兰 (Tillandsia latifolia Meyen)、赛
肯达铁兰 (Tillandsia secunda Kunth)为研究对象。
采用人工低温的方法筛选铁兰属植物抗寒性优良的
品种,为铁兰属植物的推广应用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
供试材料为索美娜铁兰、大叶铁兰、赛肯达铁
兰两年生植株。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 人工低温处理
供试植株在 4 ℃下预处理 16 h 后,按试验设
计进行抗冻试验。共设 2 个冷冻温度梯度,每个温
度梯度分别设计 6 个冷冻时间和 3 个复苏时间。温
度 1 - 2 水平分别为 0 和 - 5 ℃;冷冻时间 1 - 6 水
平分别为 3,6,12,24,36 和 48 h;复苏时间
1 - 3水平分别为 12,24 和 48 h。重复 3 次。抗冻
试验结束后,需在 4 ℃下解冻,再按试验设计进行
25 ℃复苏培养,每日光照 12 h。
1. 2. 2 测定指标
测定指标有成活率、叶片冻伤 (叶片边缘有
皱缩萎蔫现象视为叶片冻伤)率、相对电导率
(REC)和半致死温度 (LT50)。
将新品系植株与对照植株置于 4 ℃,每日 12 h
光照条件下进行培养,预处理 24 h,然后于 0 ℃,
- 4 ℃, - 8 ℃, - 12 ℃, - 16 ℃各处理 24 h。
每处理温度组中每种供试材料随机取 3 株,采用膜
渗透 -电解质外渗法测定叶片 REC[5],重复 3 次。
以相对电导率为根据,结合 Logistic 方程计算
出所测叶片的 LT50
[6]。
1. 2. 3 数据处理
采用 Excel 2003、SPSS软件分析,进行差异显
著性检验。
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.2013.11.058
1522 2013 年第 11 期
2 结果与分析
2. 1 0 ℃冷冻不同时间对铁兰成活率的影响
将不同品种铁兰放在 0 ℃低温环境下培养 3 ~
48 h,调查解冻后复苏 12,24,48 h对铁兰成活率
的影响。结果显示,在 0 ℃冷冻 48 h 条件下,不
同铁兰成活率均为 100%,没有出现任何叶片萎蔫
或脱落等受冻害的现象。这表明,供试铁兰在 0 ℃
时都不会产生冻害。
2. 2 -5 ℃冷冻不同时间对铁兰成活率的影响
由表 1看出, -5 ℃处理下,3 种铁兰开始表现
出冻害现象,但赛肯达表现出较强的抗寒性。从冷冻
处理 3和 6 h来看,复苏 48 h后的赛肯达比索美娜、
大叶叶片冻伤率分别低 9. 54%;冷冻时间达 12 h时,
索美娜、大叶复苏24 h后部分植株开始死亡,而赛肯
达复苏成活率仍为 100%;冷冻时间达 24 h时,复苏
12 h后索美娜、大叶植株死亡率进一步升高,且随着
复苏时间的延长,死亡率逐步升高,直至复苏48 h后
全部死亡,赛肯达无死亡现象。表中结果还显示,冷
冻 36 h与 24 h的结果基本一致;当冷冻时间延长至
48 h时,铁兰成活率骤降,索美娜、大叶全部死亡,
而赛肯达的成活率还高达 58. 3%。
表 1 - 5 ℃条件下冷冻不同时间对铁兰成活率的影响
冷冻时间 /
h
复苏 12 h成活率 /% 复苏 24 h成活率 /% 复苏 48 h叶片成活率 /%
索美娜 大叶 赛肯达 索美娜 大叶 赛肯达 索美娜 大叶 赛肯达
3 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 25. 0 25. 0 15. 5
6 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 25. 0 25. 0 15. 5
12 100. 0 100. 0 100. 0 33. 3 33. 3 100. 0 33. 3 33. 3 100. 0
24 66. 7 66. 7 100. 0 33. 3 33. 3 100. 0 0 0 100. 0
36 66. 7 66. 7 100. 0 0 0 100. 0 0 0 100. 0
48 0 0 58. 3 0 0 58. 3 0 0 58. 3
试验结果显示,0 ℃冷冻处理条件下各植株均
无明显受冻害现象;在 - 5 ℃条件下,赛肯达在冷
冻 48 h 后过半数存活,将其放置于室温环境下
30 d后观测生长状况。结果显示,存活植株未出现
枯萎、脱落等现象。索美娜及大叶在冷冻 48 h 后
全部死亡。试验证明赛肯达较索美娜、大叶有较强
的抗寒性。
2. 3 低温处理对不同品种铁兰相对电导率的影响
植株相对电导率是反映植株抗寒性的重要生理
指标[7]。铁兰品种大叶,赛肯达和索美娜的 REC
的测定结果示于图 1。
图 1 低温处理对铁兰 REC的影响
REC测定结果表明,随处理温度的逐渐降低,
各植株的 REC 都逐渐升高;但赛肯达植株升高的
程度明显低于索美娜、大叶。经 - 8 ℃, - 12 ℃,
- 16 ℃低温处理的赛肯达植株和大叶、索美娜植
株的 REC的变化都达到极显著差异。
2. 4 不同品种对铁兰 LT50的影响
LT50是植物抗寒性测定中广泛采用的一个形态
指标,其高低反映植物耐低温能力的强弱,LT50越
低,耐低温能力越强,反之则耐低温的能力就越
弱[8]。依据 Logistic 方程,计算出赛肯达、大叶、
索美娜等供试铁兰的 LT50 分别为 - 12. 72 ℃,
- 9. 3 ℃, - 8. 7 ℃;赛肯达铁兰的 LT50明显低于
索美娜和大叶铁兰,分别下降了 3. 42 ℃和 4. 02 ℃。
结果表明,赛肯达铁兰具有较强的抗寒能力。
3 小结与讨论
通过对索美娜、大叶和赛肯达 3 个铁兰品种 2
年生植株进行了不同程度的低温处理,综合比较各
品种成活率、外观表现及 REC、LT50等生理指标的
变化情况可知,耐寒性由强到弱依次为赛肯达 >索
美娜 >大叶。 - 5 ℃冷冻处理的成活率,赛肯达明
显高于索美娜、大叶,说明中国引种的铁兰属阿拉
提亚属植物中赛肯达铁兰的抗寒性最强。
铁兰属植物原产于热带和亚热带,对低温的耐
受力是我国引种适应性主要考虑的因素[9 - 10]。对
该属植物开展抗寒性筛选既可为引种应用及推广提
鲍荣静,等:中国引种的铁兰属阿拉提亚属植物抗寒性筛选试验 1523
供可靠依据,又能为中国铁兰属植物种质资源创新
奠定基础。此外,铁兰属植物品种繁多,其抗逆
性、适应能力也因种或品种而各异。目前仅研究了
少数品种的室内生长和耐低温情况,还有许多品种
的生态适应性、抗逆性还不明确,相关研究有待进
一步展开。
参考文献:
[1] Heusser C J. Ice age vegetation and climate of subtropieal Chile
[J]. Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology,1990,
80 (2) :107 - 127.
[2] Zambrano Garcia A,Medina Coyotzin C,Rojas Amaro A,et
al. Distribution and sources of bioaccumulative air pollutants at
Mezquital Valley,Mexico, as reflected by the atmospheric
plant Tillandsia recurvata L [J]. Atmos Chem Phys,2009,
9:6479 - 6494.
[3] 郑桂灵,王思维,李鹏. 空气凤梨对气体污染物的监测和
修复 [J]. 北方园艺,2011 (4) :208 - 210.
[4] 张蕾. 空气凤梨的引种应用及其生物学特性初步研究
[D]. 兰州:甘肃农业大学,2008.
[5] 许银莲,强继业. 60 Co-γ 射线辐射对粉掌铁兰某些生理指
标的影响 [J]. 种子,2005,24 (4) :26 - 30.
[6] 叶晓青,佘建明,梁流芳,等. 海雀稗体细胞低温筛选获
得耐寒突变体 [J]. 草地学报,2010,18 (1) :99 - 102.
[7] 余晓华,张巨明. 四种结缕草属草坪草对土壤干旱胁迫的响
应及抗旱性研究[J]. 北方园艺,2008 (5):121 -124.
[8] 俞禄生,张蕾,丁久玲,等. 不同低温处理对 5 个空气凤
梨品种生长特性的影响 [J]. 安徽农业大学学报,2011,
38 (1) :118 - 122.
[9] 宿静,俞禄生,汤庚国. Tillandsia ionantha 分株繁殖技术
的研究 [J]. 林业科技开发,2009,23 (5) :115 - 116.
[10] 丁久玲,郑凯,俞禄生. 两种专用肥对空气凤梨生长的影
响 [J]. 中国农学通报,2009,25 (23) :318 - 322.
(责任编辑:张瑞麟
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)
( 上接第 1520 页)
性到遥感栅格图像[7],这样就可以把影像覆盖在
建立好的高程模型上。
系统先将输入的采空区数据进行计算,得到离
散的点阵列数据,进行等高线绘制等操作。但是把
竖直下陷数据和地表数据叠加时,必须重新自动获
取离散点信息。这样在 3 次样条模拟的曲面上进行
离散点阵列的取样,则会造成精度的损失。所以本
系统使用最初计算模块采用的点阵列,经过坐标转
换后直接与地表模型的对应点高程相加,然后更新
地表 DEM数据。这样解决数据叠加的问题就更加
准确合理。
以上方法同样适用于多个工作面引起沉陷的叠
加,多个工作面在计算模块中使用相同的离散点阵
采样,先把离散点阵上变形值相加,再与地面空间
数据叠加以获得相对较好的精度。
4 小结与展望
沉陷灾害预测是矿山灾害防治的重要内容,其
依据的基础信息大多数与空间位置密切相关,使用
GIS技术进行评估,不但提高了评估的精度,还将
沉陷地表形变、沉陷灾害评估结果可视化,可以更
好地辅助开采方案的设计、采动损毁预防措施的制
订和实施。
本研究方案以 ArcEngine 组件为工具使用 GIS
技术结合矿区开采沉陷的专业预计模型,采用先进
的数据处理手段、可视化的表达与多元化的分析方
法,一体化地对矿区沉陷灾害进行预测预报[8]。
但软件的设计还存在着不足,如沉陷模型较单一,
只适用于比较理想化的工作面等。
参考文献:
[1] 何国清,杨伦,凌赓娣,等. 矿山开采沉陷学 [M]. 徐
州:中国矿业出版社,1991.
[2] 谭志祥,邓喀中. 建筑物下采煤理论与实践 [M]. 徐州:
中国矿业大学出版社,2006:485 - 488.
[3] 徐永圻. 煤矿开采学 [M]. 徐州:中国矿业大学出版社,
1999:417 - 418.
[4] 邱洪钢,张青莲,陆绍强. ArcEngine从入门到精通 [M].
北京:人民邮电出版社,2010.
[5] 张丽军,刘亮,潘家伟. 基于 GIS 的地震灾害损失快速评
估系统开发 [J]. 科技创新导报,2009 (25) :128 - 129.
[6] 李庆扬,王能超,易大义. 数值分析 [M]. 武汉:华中科
技大学出版社,2006:22 - 23.
[7] 刘兴权,卢赛飞. 基于 ArcEngine 的地物三维可视化实现
[J]. 地理空间信息,2008,6 (6) :5 - 8.
[8] 王来强,姚顽强. 基于 GIS 对煤矿开采沉陷系统的研究
[J]. 技术与创新管理,2009,30 (1) :96 - 98.
(责任编辑:张才德)