高温胁迫对淡黄花百合幼苗生理指标的影响

2016-12-04洪娥贵州省林业推广科技推广总站贵阳55000贵州省植物园贵阳55000

种子 2016年11期

，，，洪娥， (.贵州省林业推广科技推广总站，贵阳 55000； .贵州省植物园，贵阳 55000)

高温胁迫对淡黄花百合幼苗生理指标的影响

杜凌1，吴楠2，董万鹏2，吴洪娥2，朱立2
(1.贵州省林业推广科技推广总站，贵阳 550001； 2.贵州省植物园，贵阳 550001)

为了解淡黄花百合的高温抗性，对淡黄花百合幼苗进行35 ℃高温胁迫4，6，8，10 d处理，测定高温对幼苗叶片丙二醛、脯氨酸、含水量、蛋白质、可溶性糖指标的影响。结果表明：淡黄花百合幼苗在高温处理下，丙二醛含量逐渐降到最低，到第10天有所升高；脯氨酸含量先升高后下降，最后略有上升；含水量随高温时间的延长逐渐下降；可溶性蛋白、可溶性糖的含量逐步升高后有所下降。

淡黄花百合；高温胁迫；丙二醛；脯氨酸；

淡黄花百合(LiliumsulphureumBaker)具有较高的观赏、食用和药用价值，是一种不可多得的集观赏和经济价值于一体的植物。近年来，贵州省百合产业迅速发展，将百合属植物作为主要发展的品种之一。因此，对贵州的野生淡黄花百合进行抗高温试验研究，探索新的栽培管理方式，旨在解决在高温地区生产淡黄花百合的技术难题，为开发和保护利用淡黄花百合提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

贵州野生淡黄花百合产于黔北，生于路边、草坡或山坡阴处疏林下。引种的野生淡黄花百合采收于10月，在百合倒苗之后。用百合种球进行鳞片繁殖。在秋季选择健壮无病植株，剥下母球的鳞片扦插繁殖，扦插基质腐殖土与珍珠岩的比例为1∶1。实验采用百合种球鳞片扦插繁殖后第2年生长的幼苗，苗高27 cm。

1.2 方法

1.2.1 高温处理

选取生长良好的植株放入35 ℃光照培养箱中，分别处理4，6，8，10 d，进行对照处理和分析。

1.2.2 生理生化指标的测定

每个指标分别取功能叶片，重复测定3次取平均值。丙二醛含量测定采用硫代巴比妥酸法。脯氨酸含量测定采用酸性茚三酮比色法。蛋白质含量测定用考马斯亮蓝溶液。可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定。纤维素采用木质素测定方法。

2 结果与分析

2.1 高温胁迫对丙二醛含量的影响

丙二醛是由于植物器官衰老或在逆境条件下受伤害，组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的。丙二醛是膜脂过氧化的最终产物，其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。丙二醛从膜上产生的位置释放出来后，可以与蛋白质、核酸反应，从而丧失功能，还可使纤维素分子间的桥键松弛，或抑制蛋白质的合成，它的含量与植物衰老及逆境伤害有密切关系。

图1 高温胁迫对丙二醛含量的影响

高温胁迫下淡黄花百合幼苗叶片丙二醛含量的变化呈现不同趋势。如图1所示，没有经过高温处理和35 ℃高温处理4，6，8 d，丙二醛含量的变化呈逐渐降低趋势。而在35 ℃高温胁迫下处理10 d，淡黄花百合的丙二醛含量呈现上升趋势，为0.413，比高温处理8 d后的高出0.155 5，比高温处理6 d后的高出0.088。丙二醛含量总体呈现逐渐降到最低，然后到第10天有所升高的趋势。

2.2 高温胁迫对脯氨酸含量的影响

脯氨酸作为一种重要的渗透调节物质，被认为是植物逆境胁迫的产物，高温条件下脯氨酸的累积常用作抗热性鉴定的生理指标。脯氨酸在植物的抗逆境胁迫中可以防止植物水分散失和提高原生质体的稳定性。脯氨酸增加的原因是合成受刺激、氧化受抑和蛋白质合成受阻。许多耐热的植物品种比不耐热品种在高温胁迫时脯氨酸积累多。植物体内脯氨酸的去路主要是参与蛋白合成或被氧化。在积累之后有下降趋势是由于胁迫条件下其生物合成来源于谷氨酸，脯氨酸的不断更新需要碳水化合物的供应。

图2 高温胁迫对脯氨酸含量的影响

如图2所示，脯氨酸含量随着高温处理的天数增加而呈现先升高后下降，最后略有上升的趋势。高温处理第4天，脯氨酸含量为10.017，比对照9.200 5略有升高。到第6天脯氨酸含量达到最高为11.557 5，比对照增加了26%。第8天脯氨酸含量急剧下降，达到最低，为5.526。第10天脯氨酸含量略有上升，为7.7。

2.3 高温胁迫对叶片含水量的影响

植物体中的各种代谢活动都需要水分的参与，植物组织的含水量是反映植物组织水分生理状况的重要指标。在不同环境的胁迫下，植物体内的水分均会受到不同程度的影响，植物在逆境胁迫下的水分含量变化在一定程度上也反映了植物体的生存状态和抗逆性能。抗热性强的品种在高温逆境下水分的吸收和丧失能够在较大范围内保持平衡，耐热型植物的叶片能够保持较低的水分散失来适应高温逆境的胁迫。

由图3可见，经过高温胁迫后,淡黄花百合幼苗叶片的相对含水量(RWC)随高温持续时间的延长呈下降趋势，并且随着胁迫时间的延长而逐渐减少。在第4天，淡黄花百合叶片含水量(RWC)比对照降低0.2%。第6天，叶片含水量(RWC)比对照降低1.25%。第8天，叶片含水量(RWC)比对照降低2.84%。第10天，叶片含水量(RWC)比对照降低2.94%。淡黄花百合幼苗的叶片含水量随着胁迫处理时间的延长逐渐下降，但总体变化幅度较小，下降幅度不大。

图3 高温胁迫对含水量的影响

2.4 高温胁迫对蛋白质含量的影响

可溶性蛋白是植物体内重要的渗透调节物质。植物组织通过可溶性物质的主动积累来降低渗透势，进行渗透调节。可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质，可影响细胞的保水力。变化了的环境因子或环境胁迫包括温度、水、病虫害和紫外辐射等都会影响细胞内的可溶性蛋白质。

图4 高温胁迫对蛋白质含量的影响

由图4可知，高温胁迫下，淡黄花百合幼苗叶片的可溶性蛋白的含量呈现逐步升高后有所下降的趋势，处理时间不同，变化幅度不同。35 ℃高温胁迫下，可溶性蛋白的含量在第4天、第6天、第8天、第10天，分别为对照的1.004倍、1.262倍、1.342倍、1.316倍，差异不明显，到第8天达到最高点，第10天有所下降，与对照差异不大。

类型及其标志

参考文献类型普通图书会议录汇编报纸期刊学位论文报告标准专利数据库计算机程序电子公告档案舆图数据集其他文献类型标志MCGNJDRSPDBCPEBACMDSZ

注：对于其他未说明的文献类型，建议采用单字母“Z”。

2.5 高温胁迫对可溶性糖含量的影响

可溶性糖是渗透调节物质，在植物的生命周期中具有重要作用。可溶性糖不仅为植物的生长发育提供能量和代谢中间产物，而且具有信号功能。它也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子。在一定的胁迫范围内，植物能调节体内可溶性糖的含量来降低逆境对植物膜系统的伤害。

图5 高温胁迫对可溶性糖含量的影响

淡黄花百合幼苗叶片的可溶性糖含量随高温胁迫程度的加剧而呈现先升高后略有下降的趋势。在35 ℃高温胁迫过程中，可溶性糖含量是先由对照的4.174上升到处理第4天的15.152。在第6天上升到最高，为16.462 5。第8天略有下降，为15.189 5。第10天下降到13.495。数据表明，淡黄花百合具有一定耐热性，有机体在热胁迫后能通过可溶性糖的迅速增加发生有效的耐热应答反应。

3 讨论与结论

植物在一定范围的高温环境下并不是被动地承受伤害，而是主动地调节适应。在温度胁迫条件下，植物要生存必须维持一定的能量代谢水平，并通过代谢途径避免机体的损伤和有毒物质的积累。

丙二醛是由于植物器官衰老或在逆境条件下受伤害，组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的。35 ℃高温胁迫过程中，丙二醛含量总体呈现逐渐降到最低，然后到第10天有所升高的趋势。随温度升高，淡黄花百合幼苗叶片脯氨酸含量呈现上升趋势，表明已经产生高温胁迫反应，运用自身调节系统来适应外界环境。叶片脯氨酸含量达到峰值后又开始下降，可能随着温度升高，幼苗所受到的热害越来越严重，胁迫第6天自身调节系统已经无法恢复，脯氨酸合成受阻。由于受到高温胁迫，叶片的相对含水量随高温持续时间的延长呈下降趋势, 并且随着胁迫时间的延长而逐渐减少。幼苗叶片的可溶性蛋白的含量迅速升高，超过对照处理，第8天达到最高点，说明已经开始诱导合成热激蛋白，合成速率大于降解速率显示出对高温逆境的耐热性。叶片的可溶性糖含量随高温胁迫程度的加剧而急剧增加。可溶性糖的含量急剧增大，POD、SOD等过氧化物酶的活性显著增强，有机体在热胁迫后能通过可溶性糖的迅速增加，发生有效的耐热应答反应。

各生理指标在高温胁迫后与正常温度下相比发生了较为明显的变化。本试验各项生理指标测定及综合评价仅能基本反映淡黄花百合幼苗的耐热性，从一个侧面反映淡黄花百合幼苗对温度胁迫的相对耐受性,为淡黄花百合的引种栽培提供一定的理论依据，其适应性还需与其他环境因子结合起来, 进行更细致、深入的研究。

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DULing1,WUNan2,DONGWanpeng2,WUHonge2,ZHULi2

2016-06-25