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，方敏彦，王山中，章 明

(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)

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

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。

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

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LT 50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。

［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.60Co-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.