深圳市耐高温月季品种筛选研究

2022-12-08吕校石徐建峰许建新冯立雄傅卫民

农业技术与装备 2022年10期

吕校石，徐建峰，许建新，冯立雄，袁玲，傅卫民

（1.深圳技师学院，广东深圳 518116；2.深圳市金鸿环境科技有限公司，广东深圳 518172）

月季原产自中国，有“花中皇后”的美称，花色丰富，在城市园林绿化和家庭园艺中具有重要地位[1]。但长期高温胁迫会造成月季的叶片变黄，脱落，严重时甚至导致植株死亡。

深圳市正在建设“世界著名花城”，十分重视月季的推广与应用。包括人民公园的南方月季中心和香蜜公园的月季花海，特别是粤港澳大湾区2019深圳花展中，深圳发布了全球首发的月季新品种“深圳红Scarletbonica”，更是引起深圳政府的高度重视和业界的轰动[2]。

深圳夏季6月—10月会出现频繁的高温天气，严重影响了月季的生长。本研究对高温开始时（7月）和结束时（11月）的7个月季品种进行了生理指标的测定，并比较了它们的耐高温性，筛选出了耐高温品种，可以为深圳月季生产及推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为7个品种的月季，品种名分别为‘门廊绣球’‘闪电舞’‘天芳夜谭’‘月月红’‘第一夫人’‘浪漫比克’和‘火焰’，均为当年生的嫁接苗。

1.2 试验地点

试验地点为深圳技师学院苗圃。

1.3 样品采集

除了正常肥水，以7月4日入伏前一周作为高温开始时间进行第一次采样，并通过持续观察，发展在10月中下旬有连续20日最高气温低于30℃，于11月7日作为高温结束时间进行第二次采样，间隔18周，2次采样均取月季叶片进行生理指标的测定。

1.4 生理指标测定

丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、脯氨酸含量及可溶性蛋白含量的测定均采用南京建成试剂盒测定。叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量采用乙醇提取比色法[3]。

2 结果与分析

2.1 高温胁迫对不同月季品种叶片MDA含量的影响

MDA是植物细胞膜被过氧化后的产物，其含量越高表明植物细胞受损伤程度越高[3]。对叶片MDA含量进行分析（见图1），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘门廊绣球’‘闪电舞’‘天芳夜谭’和‘浪漫比克’的MDA含量分别增加了613.8%、54.5%、334.2%和57.5%，‘月月红’‘第一夫人’和‘火焰’的MDA含量分别降低了31.1%、2.4%和88.2%。这说明在抵抗高温过程中，‘火焰’对高温的适应能力最强。

图1 高温胁迫下7个月季品种叶片的MDA含量Fig.1 The MDA content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

2.2 高温胁迫对不同月季品种叶片叶绿素a含量的影响

叶绿素含量是决定叶片颜色的重要指标，其含量越低，叶片颜色越黄，受伤害程度也越高[3]。对叶片叶绿素a含量进行分析（见图2），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘门廊绣球’‘月月红’和‘火焰’的叶绿素a含量分别降低了10.5%、73.0%和77.3%，‘闪电舞’‘天芳夜谭’‘第一夫人’和‘浪漫比克’的叶绿素a含量分别增加了14.8%、153.3%、144.0%、13.5%。这说明在抵抗高温过程中，“天芳夜谭”可以维持较高的叶绿素a含量。

图2 高温胁迫下7个月季品种叶片的叶绿素a含量Fig.2 The chlorophyll a content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

2.3 高温胁迫对不同月季品种叶片叶绿素b含量的影响

对叶片叶绿素b含量进行分析（图3），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘门廊绣球’‘闪电舞’‘天芳夜谭’‘月月红’‘第一夫人’‘浪漫比克’‘火焰’的叶绿素b含量分别降低了43.2%、48.8%、16.3%、65.2%、47.7%、46.9%和33.5%。这说明在抵抗高温过程中，”天芳夜谭“的叶绿素b含量降低程度最低。

图3 高温胁迫下7个月季品种叶片的叶绿素b含量Fig.3 The chlorophyll b content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

2.4 高温胁迫对不同月季品种叶片总叶绿素含量的影响

对叶片总叶绿素含量进行分析（见图4），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），“天芳夜谭”的总叶绿素含量增加了8.8%，‘门廊绣球’‘闪电舞’‘月月红’‘第一夫人’‘浪漫比克’和‘火焰’的总叶绿素含量分别降低了39.4%、40.7%、66.1%、26.4%、40.0%和39.1%。这说明在抵抗高温过程中，‘天芳夜谭’可以维持较高的总叶绿素含量。

图4 高温胁迫下7个月季品种叶片的总叶绿素含量Fig.4 The total Chlorophyll content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

2.5 高温胁迫对不同月季品种叶片SOD活性的影响

SOD酶可以将植物中O2-转化为H2O2，是过量活性氧清除反应的第一步，其活性越高说明植物对高温胁迫的抵抗能力越强[4]。对叶片SOD活性进行分析（图5），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘闪电舞’‘第一夫人’和‘浪漫比克’的SOD活性分别升高了32.9%、44.5%和26.2%，‘门廊绣球’‘天芳夜谭’‘月月红’和‘火焰’的SOD活性分别降低了23.9%、22.3%、57.9%和39.9%。这说明在抵抗高温过程中，‘第一夫人’可以维持较高的SOD活性。

图5 高温胁迫下7个月季品种叶片的SOD活性Fig.5 The SOD activity in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature

2.6 高温胁迫对不同月季品种叶片脯氨酸含量的影响

脯氨酸是重要的渗透调节物质，它的积累有利于细胞维持水分，防止叶片失水萎焉。脯氨酸含量越高说明其对高温胁迫的抵抗能力越强[5]。对叶片脯氨酸含量进行分析（见图6），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘门廊绣球’‘闪电舞’‘天芳夜谭’‘月月红’‘第一夫人’‘浪漫比克’和‘火焰’的脯氨酸含量分别增加了62.5%、75.0%、275.0%、2773.3%、540.0%、145.5%和782.4%。这说明在抵抗高温过程中，“月月红”可以维持较高的脯氨酸含量。

图6 高温胁迫下7个月季品种叶片的脯氨酸含量Fig.6 The proline content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

2.7 高温胁迫对不同月季品种叶片可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白也是重要的渗透调节物质，功能与脯氨酸类似，含量越高表明植物抵抗高温胁迫的能力越强。对叶片可溶性蛋白含量进行分析（见图7），发现与高温开始时（7月）相比，高温结束时（11月），‘门廊绣球’‘天芳夜谭’‘月月红’和‘第一夫人’的可溶性蛋白含量分别增加了56.6%、17.1%、122.6%和3.1%，‘闪电舞’‘浪漫比克’和‘火焰’的可溶性蛋白含量分别降低了6.9%、23.1%和9.0%。这说明在抵抗高温过程中，‘月月红’可以维持较高的可溶性蛋白含量。

图7 高温胁迫下7个月季品种叶片的可溶性蛋白含量Fig.7 The soluble protein content in leaves of 7 Chinese rose varieties under high temperature stress

3 讨论

在高温胁迫下，植物体内活性氧迅速积累，造成细胞膜过氧化，过氧化产物MDA含量会明显增加，同时植株叶片叶肉细胞被破坏，叶绿素含量会明显降低。秦小雅等人发现高温胁迫导致“宁杞7号”枸杞叶片中积累更多的MDA[6]。宋凯丽等人发现高温胁迫导致芒萁叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均明显降低[7]。在本研究中，高温胁迫也导致了一些品种MDA含量增加和叶绿素含量降低，这与前人[6，7]的结果类似。但不同的是，高温胁迫后，‘月月红’‘第一夫人’和‘火焰’的MDA含量均有所降低，且‘第一夫人’的叶绿素a含量明显增加，说明‘月月红’‘第一夫人’和‘火焰’对高温胁迫的抵抗能力强，可能是因为它们通过多种代谢调节减轻了高温胁迫造成的伤害。

虽然高温胁迫会导致植株生理代谢紊乱，生长受阻，但植物也可以通过提高抗氧化酶活性和积累渗透调节物质来抵抗高温胁迫。杨芳等人发现在高温胁迫下，马铃薯叶片的抗氧化酶APX、CAT和SOD的活性均显著增强[8]。在本研究中，7个月季品种的SOD活性均明显降低，说明高温胁迫抑制了月季的SOD酶活性，这与马铃薯不同[8]，可能是物种间差异造成的。同时，7个月季品种的脯氨酸含量均显著增加，部分品种的可溶性蛋白含量也有所增加，说明月季可以通过积累渗透调节物质来抵抗高温胁迫。