景天新品种晋美的抗寒性研究

郭美芳，温辉芹，裴自友，程天灵，李 雪，卢成达，张立生，朱 玫

（1.山西省农业科学院农业科技信息研究所，山西太原030031；2.山西省农业科学院作物科学研究所，农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室，山西太原030031）

景天新品种晋美的抗寒性研究

郭美芳1，温辉芹2，裴自友2，程天灵2，李 雪2，卢成达2，张立生2，朱 玫2

（1.山西省农业科学院农业科技信息研究所，山西太原030031；2.山西省农业科学院作物科学研究所，农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室，山西太原030031）

分析景天的耐寒性，为确定其适宜推广地区提供科学依据。利用2015年11月至2016年3月的气温数据，通过在山西省晋中市榆次区对晋美、三七景天和八宝景天3个景天品种冬季和早春露地生长状况进行调查以及对叶片叶绿素相对含量的测定，对其抗寒性进行分析。结果表明，景天新品种晋美耐寒、延绿特性较好，其以新生茎绿体越冬，比三七景天和八宝景天绿期长约120 d，可在山西省最低气温极值为-20℃以上的地区推广种植。关键词：景天；抗寒性；表型观察；叶绿素相对含量

宿根花卉是指能够生存2 a或2 a以上，一次种植可常年观赏的多年生草本植物，其具有冬季休眠，翌年春天地上部分又可萌发生长的特性。景天作为常用的露地宿根花卉之一，有适应性广、耐瘠薄、耐旱节水、管理粗放等优点，作为地被植物广泛应用于城镇绿化、美化，对建设节约和环境友好型城市园林绿化有重要的作用[1-2]。为了更好地了解景天属植物的特性和合理地加以利用，对景天属植物进行非生物胁迫的抗性研究，已成为当今研究的热点[3]。目前，已筛选出了耐旱[4-5]、耐热[6]、耐寒[7]、耐盐[8]、耐阴[9]和耐重金属[10-11]的景天品种，开展了快繁[12]、栽培[13]、解剖[14]、生理生化[15-16]、分子生物学研究[17]。与南方城市需要耐热、耐湿强的景天品种不同[18]，北方城市四季分明，在严寒的冬季以及初春时节，景观单调，除松柏树，其他植物几乎都处于凋零状态，因此，迫切需要具有耐寒、绿期长（长绿或常绿）特性的景天新品种。研究表明，野生景天资源（乡土品种）具有更好的抗胁迫能力，因此，收集野生资源并开展筛选、鉴定和驯化是选育抗寒性极强的景天新品种的有效途径之一。

晋美为山西省农业科学院作物科学研究所选育的景天新品种，该品种冬季以新生茎绿体越冬，具有耐寒、延绿特性[19]，对实现四季常绿生态景观，建设美丽山西具有重要意义。目前，已相继开展快繁、配套栽培技术[19-20]。

本研究通过对景天新品种晋美和2个园林绿化常用景天品种在越冬期的表型观察以及叶绿素含量等的调查，了解晋美的抗寒特性，以期为其今后进一步推广、利用与产业化提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本研究所用三七景天、八宝景天和耐寒延绿型景天新品种晋美均由山西省农业科学院作物科学研究所提供，田间基本管理一致。

1.2 试验方法

1.2.1 气象数据收集 根据中国天气网实时预报，记录2015年11月至2016年3月每天各整点的气温情况，用Excel进行统计分析。

1.2.2 抗寒性调查 试验于2015年11月至2016年3月在晋中市东阳镇山西省农业科学院试验基地田间进行。观察、调查景天越冬、新生茎发生情况与时间，新生茎高度和冠幅。

1.2.3 叶绿素含量测定 冬季不同时期选取相同部位叶片，用日本产SPAD-502叶绿素测定仪测定叶绿素相对含量（SPAD值）。

2 结果与分析

2.1 越冬期气温变化情况

表1 2015—2016年越冬气温变化情况 ℃

由表1可知，从2015年11月5日开始，气温呈逐渐下降趋势，11月26日出现2015年最低气温（-14℃）；2016年1月23日最低气温达-18℃，而最高气温仅为-13℃，到1月24日受霸王级寒潮天气影响，最低气温更是降至-20℃；从月平均最低气温看，2016年1月和2月的平均最低气温均低于常年月。

2.2 晋美耐寒、延绿性的表现

11月初开始，八宝景天和三七景天的叶片变黄、脱落、茎秆干枯，而晋美未着生新生茎的中上部茎的叶片、茎秆变黄，并逐渐枯萎，下部茎上新生茎叶片鲜绿[19]，在12月初才停止生长，高度约10～15 cm，整个冬季、早春均为绿色（图1）。从2015年12月30日至2016年2月3日的田间表现可以看出（表2），严冬季节晋美叶片稍脱水、变薄，含水量下降，但仍然保持绿色。2015年12月10日调查了3年生晋美的冠幅大小，稀植时其单株新生茎冠幅变化在30～50 cm，且茎秆木质化、粗壮，直径约是三七景天的2倍。春季3月初，晋美开始恢复生长，3月下旬，三七景天和八宝景天的脚芽才刚刚露出地面，而晋美则是生机勃勃，一片绿色。由此，初步计算出耐寒延绿型景天新品种比三七景天延长绿色的日数约为120 d。

表2 3个景天品种不同时期生长状况比较

2.3 不同调查时期晋美新生茎相对叶绿素含量的 变化

表3 晋美叶片相对叶绿素含量的变化

2015年11月3日三七景天叶片已经枯黄，2015年11月28日已完全干枯。从表3可以看出，随着逐渐进入寒冬，晋美叶片叶绿素相对含量有所下降，但变化不是很大，在2016年3月17日又开始上升，说明其具有很好的抗寒特性。

3 结论与讨论

三七景天、八宝景天品种作为常用绿化品种，在11月叶片相继脱落、干枯，以地下长出脚芽宿存土中度过寒冷的冬季。本研究结果表明，晋美新生茎表现耐寒、绿期长，严冬时节虽然稍有脱水，但依然保持绿色，其通过降低植株体内水分含量，相对提高了固形物和细胞液浓度，增强了抗寒性。与石进朝等[21]、李森等[22]的研究结果一致。目前，已开展了晋美抗寒基因向三七景天的转育工作，使其在园林绿化中发挥更大的作用。

榆次区近年冬季最低气温在-17～-16℃，新育成景天品种晋美具有非常优异的抗寒特性，耐寒性经受了-20℃（2016年霸王级寒潮）的考验，安全越冬。同时，在2015年山西省大同市区露地种植试验中，晋美经受了2015年11月26日-23℃的低温考验。因此，晋美可以在山西省最低气温极值为-20℃以上的地区推广种植。

研究表明[23]，冬小麦抗寒锻炼经历2个阶段，第一阶段气温到5℃，第二阶段气温到-5℃，经过抗寒锻炼的强冬性冬小麦冬季可以经受-14℃的低温天气。研究也发现，严冬将室内花盆中的晋美（已产生新生茎）直接放在露地，也会受冻，说明景天经历低温的抗寒锻炼也非常必要。

使用的叶绿素活体测定方法非常简便，叶绿素相对含量的变化与表型变化一致，其可以作为抗寒性评价的指标之一[15]。本研究通过观察自然冬季条件下景天新品种晋美的抗寒性表现，并利用表型变化和叶片叶绿素含量进行分析，结果表明，二者相对应，均表明晋美具有很好的耐寒、延绿特性。考虑到景天的抗寒性是由多种因素决定，今后需要进一步开展解剖学和其他生理生化指标的变化分析，以及抗寒性转录组学、表观遗传学分析和相关基因功能鉴定等研究，以期全面了解景天新品种晋美的抗寒机制。

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Study on Cold Resistance of New Varieties of Sedum Jinmei

GUOMeifang1，WENHuiqin2，PEI Ziyou2，CHENGTianling2，LI Xue2，LUChengda2，ZHANGLisheng2，ZHUMei2

（1.Institute ofAgricultural Science and Technology Information，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Institute ofCrop Sciences，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Key Laboratory ofCrop Gene Resources and Germplasm Enhancement on Loess Plateau，Ministry ofAgriculture，Taiyuan 030031，China）

Research ofthe cold resistance of Sedum would provide a theoretical basis for further determine suitable extension area. The real-time temperature data from the China Weather Network during November 2015 to March 2016 were used.Cold resistance of 3 varieties of Sedum spectabilis,Sedum spectabile Boreau and Sedum Jinmei were investigated by growth status and relative content of chlorophyll during winter and early spring in Yuci district,Jinzhong city,Shanxi province.The results showed that newvarieties of Sedum Jinmei had excellent cold resistance and extended green characteristics,and the stay green period with newborn stem was 120 days longer than others.Sedum Jinmei was fit to be popularized in the area ofShanxi province with the minimum temperature over-20℃.

Sedum;cold resistance;phenotype observation;relative content ofchlorophyll

S688.4

A

1002-2481（2017）03-0371-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.13

2016-10-27

山西省农业科学院重点项目（YZD1507）

郭美芳（1962-），女，山西定襄人，助理研究员，主要从事农业信息研究工作。裴自友为通信作者。