西青轻度盐碱地不同彩叶植物生理特性的差异

夏凯丽，周强，杨静慧，通信作者，李雕，李玉奎，胡妍妍



西青轻度盐碱地不同彩叶植物生理特性的差异

夏凯丽a，周强a，杨静慧a，通信作者，李雕b，李玉奎a，胡妍妍a

（天津农学院 a. 园艺园林学院，b. 工程技术学院，天津 300384）

为了解天津轻度盐碱地上彩叶植物的适应性，本试验以金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿6种彩叶植物为试材，测定了其可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛含量，以及POD、SOD活性。结果表明，金叶榆可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD活性均最高，但丙二醛含量最低，分别为0.184%、13.758 mg/g、65.033 U/（g · min）、0.005 μmol/g；金叶槐游离脯氨酸含量和SOD酶活性均最高（43.186 μg/g，0.582 U/g）。综合隶属函数分析显示，适应性最强的为金叶榆（0.826）和金叶槐（0.729）；其次为红叶臭椿（0.634）、红叶碧桃（0.592）和紫叶李（0.134）；紫叶矮樱（0.009）适应性最差。

盐碱地；彩叶植物；生理特性；适应性

彩叶植物是指在整个生长季节内或生长季节的某一阶段全部或部分叶片较稳定地呈现非绿色的植物，其叶色绚丽、景观独特、观赏期长[1-2]。随着城市园林绿化的发展，城市绿化不再只是重视绿化，取而代之的是多彩化和美丽化。因此，彩叶植物成为目前城市园林绿化、景观美化的新宠[3-4]。

国外对彩叶植物的研究起步较早，在技术、规模上都已达到了较高水平，主要研究发现、固定和收集彩叶植物的种质资源及其变异、细胞遗传、彩叶植物成因等方面。国内对彩叶植物的应用和研究起于20 世纪 90 年代，且多集中在彩叶植物的资源调查及筛选、彩叶植物的引种栽培、环境因素对植物叶色的影响等[5-8]。但有关生长在盐碱地上彩叶植物的生理差异研究较少。

本文通过对天津6种常见彩叶植物的生理生化指标的测定，试图了解他们对天津地区轻度盐碱地的适应性，以期为彩叶树在盐碱地上的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

选择天津市西青区5个地区的轻度盐碱地为样地，样地土壤含盐量0.2%～0.3%，pH值为7.8～8.8，土壤为黏壤土，土壤肥力中等。每种植物每处理选择1 000 m2种植，设3次重复。

样地地点：

①天津市西青区津静公路22号天津农学院门口绿化带；②天津市西青区天津商业大学宝德学院旁海泰南北大街东侧绿化带；③天津市西青区张家窝瑞欣家园旁柳静路南侧绿化带；④天津市西青曹庄花卉市场旁外环西路东侧绿化带；⑤天津市西青区中北镇永旺购物中心（天津中北店）旁飞霞路东侧绿化带。

株行距见表1。

表1 样地面积和栽植方式

1.2 试验材料

试验选择天津市广泛种植的金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿等6～8年生、生长中庸、健壮的植株，通过“S”型取样方法确定供试植株，每块样地确定15个样株，为15个重复。

样叶于2015年10月，彩叶植物休眠后采摘。选取供试彩叶植物的第一主枝中部外层生长成熟、健康的叶片。每个样株取100片叶子。

1.3 试验方法

可溶性糖含量测定采用蒽酮试剂法测定[9]，可溶性蛋白含量测定用考马斯亮蓝G-250法测定[10]，游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮比色法测定[11]，POD（过氧化物酶）活性采用愈创木酚法测定[12]，SOD（超氧化物歧化酶）活性采用氮蓝四啡（NBT）光还原法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定[12]。

试验数据用Excel 2007进行统计分析。西青轻度盐碱地上不同种类彩叶植物生理指标综合分析采用隶属函数[13]和SPSS 20.0进行。

隶属函数计算公式：

U＝X-Xmin/Xmax-Xmin（正相关） （1）

U＝1-（X-Xmin/Xmax-Xmin）（负相关） （2）

其中，U表示品种的指标的隶属函数值。X和X分别表示各种类指标的最大和最小测定值，如果各指标测定值与彩叶植物抗性呈正相关用（1）式，反之用（2）式。

2 结果与分析

2.1 轻度盐碱地彩叶植物可溶性糖含量

如图1所示，轻度盐碱地上金叶榆和红叶臭椿可溶性糖含量均为0.184%，并列排名第一；其次是红叶碧桃（0.173%）；金叶榆、红叶臭椿和红叶碧桃可溶性糖含量无显著差异，且都显著高于其他3种彩叶植物；金叶槐可溶性糖含量为0.121%，显著高于紫叶李（0.103%）和紫叶矮樱（0.089%），紫叶李和紫叶矮樱二者可溶性糖含量无显著差异。

图1 轻度盐碱地彩叶植物可溶性糖含量

注：图中不同小写字母表示组间差异显著。下同

2.2 轻度盐碱地彩叶植物可溶性蛋白含量

如图2所示，轻度盐碱地上，金叶榆可溶性蛋白含量最高，为13.758 mg/g，显著高于其他5种彩叶植物；其次是金叶槐（11.360 mg/g），显著高于其他4种彩叶植物；红叶碧桃（12.296 mg/g）和红叶臭椿（10.098 mg/g）之间差异不显著，二者都显著高于紫叶李和紫叶矮樱；紫叶李可溶性蛋白为7.347 mg/g，显著高于紫叶矮樱；紫叶矮樱可溶性蛋白含量最低，为6.423 mg/g。

图2 轻度盐碱地可溶性蛋白含量

2.3 轻度盐碱地彩叶植物游离脯氨酸含量

如图3所示，轻度盐碱地上各种类彩叶植物间游离脯氨酸含量差异显著，其中金叶槐游离脯氨酸含量最高（43.186 μg/g），显著高于其他5种；其余依次为：红叶碧桃（39.180 μg/g）、红叶臭椿（36.910 μg/g）、金叶榆（34.340 μg/g）、紫叶李（32.026 μg/g）、紫叶矮樱（30.741 μg/g）。

图3 轻度盐碱地彩叶植物游离脯氨酸含量

2.4 轻度盐碱地彩叶植物POD活性

如图4所示，轻度盐碱地上各种类彩叶植物POD活性差异显著。其中金叶榆POD活性最高（65.033 U/（g·min）），显著高于其他5种；其余依次为：金叶槐（35.883 U/（g·min））、红叶臭椿（29.168 U/（g·min））、红叶碧桃（25.828 U/（g·min））、紫叶李（22.588 U/（g·min））、紫叶矮樱（9.342 U/（g·min））。

图4 轻度盐碱地彩叶植物POD活性

2.5 轻度盐碱地彩叶植物SOD活性

如图5所示，轻度盐碱地上金叶槐的SOD活性（鲜重，下同）最高（0.582 U/g），显著高于其他5种彩叶植物；其次是金叶榆（0.474 U/g）和红叶臭椿（0.466 U/g），二者之间无显著差异，且都显著高于其他3种；红叶碧桃SOD活性为0.398 U/g，显著高于其他2种；紫叶矮樱SOD活性为0.275 U/g，显著高于紫叶李；紫叶李SOD活性最低（0.257 U/g）。

图5 轻度盐碱地彩叶植物SOD活性

2.6 轻度盐碱地彩叶植物丙二醛含量

如图6所示，轻度盐碱地上紫叶矮樱丙二醛含量最高（0.031 μmol/g），显著高于其他5种彩叶植物；其次为紫叶李（0.026 μmol/g），紫叶李显著高于其他4个品种；红叶碧桃（0.012 μmol/g）、红叶臭椿（0.010 μmol/g）和金叶槐（0.008 μmol/g）之间差异不显著，且三者都高于金叶榆；金叶榆丙二醛含量最低，为0.005 μmol/g。

图6 轻度盐碱地彩叶植物丙二醛含量

2.7 轻度盐碱地彩叶植物生理指标综合隶属函数

试验运用综合隶属函数，分析了轻度盐碱地上6种彩叶植物各生理指标，结果见表2。由于可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、POD活性、SOD活性这5个指标均与彩叶植物耐盐碱呈正相关，按照（1）式计算。丙二醛含量这个指标与彩叶植物适应性及抗性呈负相关，按（2）式计算。根据隶属函数综合分析结果，将生长在轻度盐碱地上的6种彩叶植物耐盐碱性可分为4级，抗性最好的为金叶榆（0.826）和金叶槐（0.729），为第一级；红叶臭椿（0.634）和红叶碧桃（0.592）为第二级；第三级为紫叶李（0.134）；紫叶矮樱（0.009）抗性最弱，为第四级。

表2 轻度盐碱地彩叶植物生理指标综合隶属函数

3 结论与讨论

可溶性糖和游离脯氨酸是植物体内重要的渗透调节剂，主要功能在于维持膨压，从而维持原有的生理过程；可溶性蛋白的重要作用是保护质膜免受脱水造成的伤害，同时增强原生质胶体的吸水和持水能力，并增加束缚水含量，相应减少自由水的含量，与植物耐受性呈正相关[14]。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）是植物保护酶系统中重要的酶类，维持体内活性氧的正常水平，减少活性氧对植物体的毒害作用[15]。丙二醛（MDA）是膜脂过氧化产物之一，MDA 积累较多，抗性较弱[16]。

通过对6种彩叶植物抗性生理指标的测定可知，金叶榆可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD活性均最高，金叶槐的游离脯氨酸含量和SOD酶活性均最高；即在同样的轻度盐碱地上金叶榆（0.826）和金叶槐（0.729）的抗氧化活性较高，膜脂过氧化程度低，适应性最强；红叶臭椿（0.634）、红叶碧桃（0.592）和紫叶李（0.134）次之；紫叶矮樱（0.009）的适应性最差。

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责任编辑：杨霞

Differences of physiological characteristics of different species of colored leaf plants on the mild saline-alkali soil of Xiqing

XIA Kai-lia, ZHOU Qianga, YANG Jing-huia，Corresponding AuthorLI Diaob, LI Yu-kuia, HU Yan-yana

（Tianjin Agricultural University a. College of Horticulture and Landscape, b. College of Engineering and Technology, Tianjin 300384, China）

To understand the adaptability of colored plants on the light saline-alkali land in Tianjin, the physiological characteristics of six kinds of colorful plants, such ascv. Golden stem,cv. jinye,f.and×,f, andVar. were reseached according to their soluble sugar, soluble protein, free proline,malondialdehyde content, POD, and SOD activity in leaves.The results showed that the content of soluble sugar, soluble protein and POD ofcv. jinye were the highest, and its content of malondialdehyde was the lowest（0.184%, 13.758 mg/g, 65.033 U/（g · min）and 0.005 μmol/g respectively）. Free proline content and SOD activity were the highest（43.186 μg/g, 0.582 U/g）incv. Golden stem The results of comprehensive membership function analysis showed thatcv.jinye（0.826）andcv. Golden stem（0.729）have the best adaptability, followed byVar.（0.634）,f.（0.592）andf.（0.134）, while（0.009）was the worst.

saline-alkali land; color leaf plant; physiological features; adaptability

1008-5394（2018）03-0020-04

10.19640/j.cnki.jtau.2018.03.004

S687

A

2018-03-08

天津市重大农业技术推广项目（2017CK0184）；天津市林果现代产业技术体系创新团队项目（ITTFPRS2018002）

夏凯丽（1991-），女，硕士在读，主要从事果树引种、栽培等研究。E-mail：13821336022@163.com。

杨静慧（1961 -），女，教授，博士，主要从事园艺植物栽培、抗逆生理和分子育种研究。E-mail：jinghuiyang2@aliyun.com。