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海姆维斯蒂栒子和亮叶忍冬耐旱性差异比较×××(指导教师:×××)(天津农学院园艺系,天津300384)摘要:采用盆栽试验方法,对海姆维斯蒂栒子(Cotonester hjelmqvistii Flinck and Turcz)和亮叶忍冬(Lonicera nitida ‘Maigrun’)两种木本地被植物进行了耐旱性研究,以探讨两种植物的耐旱性差异及耐旱机理。

对新梢生长量、叶片中SOD、POD活性等指标进行了测定。

试验设置了3个干旱胁迫处理(即土壤相对含水量分别为55%,40%,25%),采用随机区组设计,重复4次。

结果表明:干旱胁迫下,两种植物的新梢生长量均下降,但与对照比较差异均不显著,海姆维斯蒂栒子的相对生长量高于亮叶忍冬;在不同干旱胁迫处理下,两种植物的SOD活性变化幅度均较小而POD活性表现为亮叶忍冬的变化幅度高于海姆维斯蒂栒子。

综合各测定指标及田间生长表现认为:海姆维斯蒂栒子比亮叶忍冬的耐旱性强。

关键词:海姆维斯蒂栒子;亮叶忍冬;干旱胁迫;POD;SOD;新梢生长Abstract:The drought tolerance of two woody ground cover plants, Cotonester hjelmqvistii Flinck and Turcz and Lonicera nitida ‘Maigrun’grown in pots were studied to understand the difference between two species in drought tolerance and drought resistant mechanism. The indexes such as shoot growth increment and activity of SOD and POD in leaves were examined. Three drought stress levels (55%, 40%, 25% relative water holding capacity in soil) were arranged.A randomized complete block design was adopted in the experiment with four replicates. The results obtained showed that under drought stress, the shoot growth increment in both species decreased but had no significant difference compared with the control. The relative growth of C.hjelmqvistii was higher than that of L.nitida ‘Maigrun’ .Under drought stress treatments SOD activity of both species varied in a small degree and variation range of POD activity of L.nitida ‘Maigrun’was wider than that of C.hjelmqvistii. According to the examined indexes and the plant growth in field, drought tolerance of C.hjelmqvistii was higher than that of L.nitida ‘Maigrun’.Key words:Cotonester hjelmqvistii Flinck and Turcz; Lonicera nitida ‘Maigrun’; drought stress;POD;SOD;shoot growth天津地区因其地理位置特点,地势低洼,为退海地,土壤相对贫瘠。

水资源匮乏,年降水量较少(500mm左右),立地条件较差。

这是造成园林绿化中可应用的地被植物很少的重要原因之一。

由于草本植物的需水量大,而木本植物比较耐旱,加之天津是缺水城市,因此,利用适应性强的本本植物比草本植物更适合天津地区的园林绿化。

海姆维斯蒂栒子(Cotonester hjelmqvistii Flinck and Turcz)蔷薇科,栒子属,小灌木,株高60cm 左右,覆盖地面能力强,枝叶横展成整齐二列状,叶小,厚革质,近圆形,先端急尖,背面疏被平伏柔毛,叶密集生长。

生长季叶浓绿光亮。

秋季叶变红,可维持20天左右。

花小,无柄,单生或两朵并生,粉红色,花期5月-6月。

果近球形,鲜红色。

果期9月-12月。

该栒子是天津农学院地被植物研究组自英国爱丁堡皇家植物园引进的一种观花,观叶,观枝,观果的优良木本地被植物。

亮叶忍冬(Lonicera nitida‘Maigrun’)忍冬科,忍冬属。

落叶或常绿灌木,株高50cm左右,枝叶十分密集,小枝细长,横展生长。

叶色亮绿,生长旺盛,萌芽力强,分枝茂密,是一种优良的观枝叶的木本地被植物。

目前国内有关栒子属其他植物的研究报导较多。

引种方面,李艳萍在西宁植物园试验圃的土壤pH值为7.5-8.5的栗钙土,引种栽培了栒子属6种植物,在这种土壤条件下栒子生长良好,开花繁茂。

而且本属植物生长迅速,树形优美,景观效果好[1]。

周丽华等根据有关模式和产地标本的研究,结合野外调查,叶表皮微形态观察结果对小叶栒子进行了分类修订,将分属3系的15个名称归并为小叶栒子的同物异名[2];周丽华等还重新界定了栒子属高山组黄杨系的范围[3]。

在栒子繁育方面,刘泽勇等人利用小叶栒子的茎段为外植体进行组织培养,成功获得了苗木[4]。

目前在国内关于海姆维斯蒂栒子的研究包括:柴慈江、史燕山等人对海姆维斯蒂栒子组培快繁、引种栽培的报导[5],骆建霞等人研究了盐胁迫对该栒子生理指标的影响[6]。

赖凤妍等人研究了插条枝段、基质、生长素对海姆维斯蒂栒子嫩枝扦插繁殖效果的影响[7]。

经过几年的引种研究发现,该栒子对天津地区的立地条件具有较强的适应性,极具推广价值。

目前国内对其他种忍冬的研究较多,如:董明等人研究了干旱胁迫下阿诺红鞑靼忍冬叶片游离脯氨酸(Pro),组织含水量,自由水,束缚水,可溶性糖,叶绿素,过氧化物酶(POD)的变化[8]。

然而对亮叶忍冬的报导较少,除了骆建霞等人研究了水分胁迫对蔓生紫薇和亮叶忍冬生长及生理特性的影响[9]及亮叶忍冬、红叶女贞、蔓生紫薇的耐盐性研究[10]以外,尚未见有关亮叶忍冬其它研究内容的报导。

POD酶是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶,它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等有着密切的关系,在植物生长发育过程中,它的活性不断发生变化,因此测量这种酶,可以反映某一时期植物体内代谢的变化。

而SOD酶是一种可以清除植物体内超氧阴离子的酶。

其含量变化是植物对逆境条件的一种适应性变化。

SOD、POD作为抗氧化酶,在植物抗逆性的研究中是一个重要测试指标。

根据查阅文献资料来看,至今尚未见有干旱胁迫下海姆维斯蒂栒子和亮叶忍冬叶片中保护酶活性方面的研究报导。

本试验对海姆维斯蒂栒子和亮叶忍冬进行了干旱胁迫处理,通过对不同干旱胁迫程度下该栒子和亮叶忍冬新梢生长和叶片中SOD、POD活性变化分析,探讨这两种植物对干旱胁迫的响应并对它们的耐旱性差异进行客观评价。

此项研究对于园林绿化中海姆维斯蒂栒子和亮叶忍冬的推广应用具有重要的理论指导意义,同时也为其抗旱机理研究和抗旱栽培提供理论依据。

1 材料与方法1.1 试验材料海姆维斯蒂栒子(Cotonester hjelmqvistii Flinck and Turcz)、亮叶忍冬(Lonicera nitida‘Maigrun’)的一年生扦插苗。

选择规格相同的塑料花盆,装入等量培养土,将扦插苗移栽盆中,待缓苗一段时间后,实施干旱胁迫处理。

1.2 试验仪器及用具722S-分光光度计、Eppendorf5804R低温离心机、电子天平、量筒、试管、烧杯、玻璃棒、试剂瓶、离心管、镊子、移液枪、容量瓶、研钵、滤纸、刷子、标签纸等。

1.3 试验方案及处理采用盆栽试验法,用称重法来监测土壤水分含量的变化。

试验设置了3个干旱胁迫处理(即土壤相对含水量分别为55%,40%,25%),采取随机区组设计,4次重复。

对照土壤含水量保持在最大持水量的60%-80%,干旱处理方法为持续不浇水,使土壤水分持续下降。

当土壤含水量下降至试验方案设置的土壤相对含水量时取样进行各试验指标测定。

1.4 试验指标的测定1.4.1 生长量的测定在进行干旱胁迫处理前和处理后分别测定对照与处理的新梢总长度,计算新梢生长量和相对生长量。

其计算公式为:生长量(cm)=处理后的新梢平均总长度—处理前的新梢平均总长度;相对生长量(%)=(处理生长量/对照生长量)×1001.4.2 过氧化物酶(POD)活性的测定称取植物材料0.25g,剪碎,放入冷冻的研钵中,加5ml100molL-1的磷酸缓冲液,研磨成匀浆,4000rmin-1离心15min,上清液转入25ml的量筒中,残渣再用5ml100molL-1的磷酸缓冲液提取1次,同样的离心条件,上清液并入量筒中,定容至25ml,贮藏于低温下备用。

取光径1cm的比色杯2只,于1只中加入反应混合液3ml,磷酸缓冲液1ml作为对照,另1 只中加入反应混合液3ml和上述酶液1ml,立即开启秒表记录时间,于分光光度计上测量波长470nm 下的吸光度值,读第一次读数后,连续3分钟后再读一次,求出平均每分钟吸光度的变化值[11]。

以每分钟吸光度变化值表示POD活性大小,即以ΔA470(min-1·g-1﹒FW)表示。

POD活性(u·g-1min-1)=(ΔA470×V T)/(W×V S×0.01×t)式中:ΔA470------ 反应时间内吸光度的变化值;W----植物鲜重,g;V T -------- 提取酶液总体积,ml;Vs---测定时取用酶液体积,ml;t------反应时间,min。

1.4.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定称取0.5g叶片,置在冷冻的研钵中,加1ml的0.05mol·l-1的磷酸缓冲液,在冰浴上研磨成匀浆,加缓冲液4ml。

在4℃条件下,11000rmin-1离心20min,取上清液冷藏备用。