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東京野茉莉苗木的耐寒性研究 |
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| 來源：未知 作者：admin 發(fā)布時間：2013-07-28 07:21 |
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東京野茉莉（Styrax tonkinensis），又名越南安息香、白花樹，屬安息香科安息香屬落葉喬木，主產越南東京灣，在我國主要分布于云南、貴州、廣西、廣東、湖南、福建和江西等地[1 ~ 3]。在原產地主要生長在海拔100 ~ l 000 m的低山丘陵地帶，喜濕潤疏松肥沃土壤，也耐貧瘠和耐干早[4 ~ 5]。該樹種速生，具很強的萌芽更新能力，樹干通直，木質白色細致，材輕軟，木纖維較長，是理想的工藝、膠合板和紙漿用材；其種子含有人體所必需的油酸和亞油酸，具有較高的食用價值，樹脂含香脂酸，為貴重藥材，是一種很有發(fā)展前途的食藥用油料樹種[3 ~ 4]；其花白色成串，清香，也是一種優(yōu)良的綠化樹種[6]。 999苗木網,999miaomu.com 1 材料與方法 1.1供試材料及其處理 供試材料為種源采自江西遂川，在江蘇省鎮(zhèn)江市揚子江林業(yè)科技有限公司苗圃生長的東京野茉莉一年生播種苗枝條。 將東京野茉莉枝條若干分別在-7℃、-18℃和-25℃下處理, 時間為 24、 48、 72 h。以5℃為對照, 處理結束后分別取枝條的韌皮部（避開芽眼）進行測定。 1.2試驗方法 可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[9]。可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍比色法[9]。脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮比色法[9]。丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[9]。POD活性測定采用比色法[9]。 2 結果與分析 2.1低溫脅迫對東京野茉莉可溶性糖含量的影響 可溶性糖含量與植物抗寒力在多數植物中表現出正相關[10]。可溶性糖可以增加原生質濃度, 從而起到抗脫水作用及減少細胞內結冰機會，以此適應外界環(huán)境變化，減輕因低溫而引起的凍害。 從圖 1 可以看出在低溫脅迫下,- 7℃處理 24 h 與72h后可溶性糖含量略有增加, 與對照差異不大。這是由于植株在5℃下時體內已聚集相當數量的糖分抵御低溫。在-18℃和-25℃處理后可溶性糖含量下降，可見感受低溫凍害后，植物可溶性糖含量有下降的趨勢。 苗木網,www.cqhuayin.com  圖1 低溫脅迫對東京野茉莉可溶性糖含量的影響 2.2低溫脅迫對東京野茉莉可溶性蛋白質含量的影響 植物在逆境下失水傷害是首要的[10]。可溶性蛋白質的增加可以束縛更多的水分,同時可以減少原生質內結冰而傷害致死的機會。 從圖2可以看出在低溫脅迫后，東京野茉莉幼苗韌皮部中可溶性蛋白呈先上升后下降的趨勢，在-18℃處理24h、72小時后可溶性蛋白質含量達到最大值。可見可溶性蛋白含量的增加是東京野茉莉抗脫水、減少原生質內結冰的重要手段之一。  圖二 低溫脅迫對東京野茉莉可溶性蛋白質含量的影響 2.3低溫脅迫對東京野茉莉POD活性的影響 正常情況下，植物體內存在著有效的保護酶系統(tǒng)(POD等)，以清除活性氧等有毒物質。當植物體遇到低溫脅迫時，這種清除機制就會受阻，導致體內活性氧的積累，造成對膜的傷害和對大分子的破壞。進而導致代謝功能的退化和細胞的死亡。 從圖3可以看出，在低溫脅迫后，東京野茉莉幼苗韌皮部POD活性均有所增加。在-25處理后的24h，48h，72h分別達到最大值，表現出東京野茉莉對低溫有著較強的適應能力。 999中國苗木網,999miaomu.com  圖3 低溫脅迫對東京野茉莉POD活性的影響 2.4低溫脅迫對東京野茉莉游離脯氨酸含量的影響 脯氨酸是植物體內一種重要的滲透調節(jié)物質,它的積累對適應逆境有重要意義,可以反映植物的受迫害狀況。因此,其含量變化可以作為植物對逆境脅迫的一種生理生化指標[11]。 如圖4所示，低溫脅迫下，東京野茉莉幼苗韌皮部游離脯氨酸含量明顯增加。隨著溫度的不斷降低, 游離脯氨酸含量有逐漸增加后降低的趨勢并在-18℃處理48后達到最大值。可見東京野茉莉通過增加游離脯氨酸絕對含量來提高其抗寒性。  圖4低溫脅迫對東京野茉莉游離脯氨酸含量的影響 2.5低溫脅迫對東京野茉莉MDA含量的影響 丙二醛 (MDA)是生物膜系統(tǒng)膜脂過氧化產物之一,其含量不僅表示過氧化程度和膜系統(tǒng)的傷害程度,而且也可以間接地表示組織中自由基的含量[ 12 ]。 從圖5可以看出，在24h處理下，隨著溫度的下降MDA含量出現先升高后降低的趨勢，說明低溫脅迫下,脂質發(fā)生過氧化作用,細胞膜受損。在48h，72h處理下，低溫脅迫后的東京野茉莉幼苗韌皮部MDA含量均有所下降，這說明隨著脅迫時間的正常，東京野茉莉逐漸修復細胞膜，以達到抗寒的目的。 中國苗木網,999miaomu.com  圖5低溫脅迫對東京野茉莉MDA含量的影響 3 討論 低溫冰凍會引起一系列細胞代謝功能的改變,人們采用可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、丙二醛含量、NR活性等研究林木抗寒性[13]。 3.1可溶性糖含量與東京野茉莉的抗寒性 研究結果表明可溶性糖可以增加原生質濃度, 從而起到抗脫水作用及減少細胞內結冰機會,對原生質,凍敏感蛋白質、偶聯因子等起到保護作用[10]。在發(fā)生低溫時，大部分植物都會積累一定量的可溶性糖來適應低溫帶來的逆境。本實驗結果表明在-7℃低溫處理下東京野茉莉可溶性糖含量有所增加，說明在-7℃時東京野茉莉可通過升高其可溶性糖含量來增加原生質濃度從而抵御低溫脅迫。 3.2可溶性蛋白質含量與東京野茉莉的抗寒性 研究結果表明可溶性蛋白質的增加可以束縛更多的水分,同時可以減少原生質內結冰而傷害致死的機會[10]。本試驗結果表明在低溫脅迫時，東京野茉莉通過可溶性蛋白的積累，從而降低水勢，增強滲透調控能力。 3.3 POD活性與東京野茉莉的抗寒性 正常情況下，植物體內存在著有效的保護酶系統(tǒng)，以清除活性氧等有毒物質。當植物體遇到低溫脅迫時，這種清除機制就會受到阻礙，導致體內活性氧的積累，造成對膜的傷害和大分子的破壞，使DNA產生損傷，影響蛋白質的合成與穩(wěn)定，進而造成代謝功能消失時和細胞死亡，一般認為，低溫脅迫下POD活性表現為先升后降[14]. 中國苗木網,999miaomu.com 本試驗中，在低溫脅迫下東京野茉莉POD活性呈先上升后下降趨勢，且隨著時間的增長有較大幅度的升高，表明東京野茉莉在低溫脅迫下保護酶可以維持較高水平，從而避免了活性氧等自由基的大量積累，減輕了植物體內活性氧帶來的傷害。 3.4游離脯氨酸含量與東京野茉莉的抗寒性 研究結果表明，脯氨酸在植物抗凍中具有重要作用,隨著溫度的不斷降低,植物葉片中脯氨酸含量呈明顯增加趨勢。越抗寒的品種增加的倍數越高。[11].脯氨酸是植物體內水溶性最大的氨基酸之一，在低溫脅迫下，游離脯氨酸的積累在適應逆境中起到一定作用。本試驗中，在低溫脅迫下游離脯氨酸含量呈先上升后下降趨勢，在-18℃處理24h的組分中達到最大值，說明游離脯氨酸的增加時東京野茉莉抗寒反應的一項重要手段。 3.5 MDA含量與東京野茉莉的抗寒性 丙二醛 (MDA)是生物膜系統(tǒng)膜脂過氧化產物之一,其含量不僅表示過氧化程度和膜系統(tǒng)的傷害程度,而且也可以間接地表示組織中自由基的含量。劉俊英等在研究低溫脅迫對雪松膜脂過氧化物及保護酶的影響時,證實了植物體內 MDA含量可以反映植物膜傷害及衰老程度[11].本試驗中，低溫脅迫下MDA含量隨著時間的變化呈現先升高后降低的趨勢，這表明在低溫下東京野茉莉細胞膜受到一定程度的破壞，后在POD等酶的作用下逐漸使活性氧代謝的平衡恢復。說明機體抗氧化系統(tǒng)的調節(jié)能力較強。 中國苗木網,999miaomu.com 在可溶性糖、可溶性蛋白含量增加和脯氨酸、POD等保護酶的共同作用下,東方東京野茉莉就能對低溫脅迫產生較強的抵抗能力, 但我們同時需指出上述所使用的 5個指標中,只有游離脯氨酸具有極顯著差異,其他 4個指標均差異不顯著。說明在該研究中游離脯氨酸是測定植物抗寒性的重要指標。應該指出,具有抗寒力的植物一定存在著抗寒基因[15], 在低溫下表達出生理和形態(tài)結構的抗性。生理抗性也不是單一因子的作用,可能是綜合的生理因素[16]。因此上述測試的幾種生理因子與東京野茉莉抗寒性有一定關系,是否與其它方面有關系還有待進一步探討。 在該研究中,有許多尚不能確定的認識,反應了植物抗寒性機制的復雜性,需要進行深入研究。植物生活在光、溫、 水、 氣、 熱共同作用的環(huán)境中,低溫脅迫只是其中研究的一個方面,因此在加強單一因子研究的基礎上,研究雙因子或多因子共同作用,才能達到引種成功和適地適樹的目標。 參考文獻 [1] 中國科學院植物研究所. 中國高等植物圖鑒第三冊[M]. 北京：科學出版社，1985. 338. [2] 鄭萬鈞. 中國樹木志第二卷[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1985. 12. 1 602－1604. 中國苗木網,999miaomu.com [3] 傅立國，陳潭清.中國高等植物第六卷[M]. 青島出版社，2003，10. 29. [4] 肖復明，曾志光，楊樺，等. 東京野茉莉種子油營養(yǎng)成分研究[J]. 天然產物研究與開發(fā)，2005，17（3）：344－345. [5] 吳克選，曾志光，周小平，等. 東京野茉莉野外調查報告[J]. 江西林業(yè)科技，2002（2）：25－27. [6] 戴曉龍. 東京野茉莉及繁育技術[J]. 特種經濟動植物，2002（6）：21. [7]嚴青,馬玉濤,施建軍,等.低溫脅迫對3 種牧草幼苗抗性生理指標的影響[J ].青海大學學報,2007 ,25(1) :54-57. [8]黎明,李福秀,馬煥成,等.香木蓮對短時低溫脅迫處理的生理生態(tài)響應[J ].北方園藝,2006(1) :37-39. [9]張治安、陳展宇，植物生理學實驗技術，吉林大學出版社，2008.7 100，110，182，192. [10]劉祖祺等.植物抗性生理學.北京:中國農業(yè)出版社,199 [11]閆中園, 金研銘.不同品種紫斑牡丹的抗寒性研究與比較[J ].安徽農業(yè)科學,2009, 37 (24) :11511 - 11513. [12]劉俊英,姚科云,馮耀飛,等.低溫脅迫對雪松膜脂過氧化及保護酶的影響[ J ] .山西農業(yè)大學學報, 2004 (4) : 399 - 400 . 中國苗木網,999miaomu.com [13]王利,豐震,張東寧.國內林木抗寒性研究的進展及展望[J].山東林業(yè)科技,2002(1):48-49. [14] 譚大海,羅新義,沙偉.低溫脅迫下4個苜蓿引進品種 SOD、 POD活性的變化[J ].中國飼料,2007(1) :25-31. [15]9. Nordin et. al. Separate signal pathways regulate the expression of a low-temperature- induced gene in Arabidopsis thaliana(L.) Heynh, Plant Molecular Biology, 1991,(16): 1061-1071 [16]萬清林等.側金盞花成株年生長節(jié)律生理特性的研究.植物研究,1996,(3):351-355. 999苗木網,www.cqhuayin.com 作者：王航 肖雅 導師：喻方圓 999中國苗木網,999miaomu.com |
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