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喷施抗寒剂对三角梅抗寒性的影响

2020-05-07李梦希李玲丽

江西农业学报 2020年4期
关键词:安格斯抗寒三角梅

李梦希,王 敏,张 银,李玲丽,胡 蝶*

(1.长江大学 园艺园林学院,湖北 荆州 434025;2.武汉市伊美净科技发展有限公司,湖北 武汉 430070)

三角梅(BougainvilleaspectabilisWilld.)属于紫茉莉科(Nyctaginaceae)叶子花属(BougainvilleaComm. ex Juss.),又名三角花、叶子花、贺春红、宝巾、九重葛、勒杜鹃等,属著名的热带、亚热带木质藤本花卉,原产于巴西,19世纪后期引入我国,在四川攀枝花、西昌等地能露地安全越冬。三角梅的花期长,花色艳丽,易栽培,因此深受人们喜爱,为重要的园林植物[1]。但三角梅性喜温暖,潮湿且阳光充足的环境,不耐寒,多数品种对0 ℃以下低温敏感,大多数品种的半致死温度(LD50)在-3 ℃左右[2]。因此在不适合种植地区栽培三角梅,提高其抗寒力能使其安全越冬是关键。本研究探讨了在长江大学校园内使用抗寒剂[5%保湿剂、5%粘合剂、1.0 g/L氯化钙(CaCl2)、0.30%磷酸二氢钾(KH2PO4)、100 mg/L水杨酸(SA)混合]对三角梅枝叶抗寒能力的影响,以期为三角梅在非适宜区大量露地栽培、扩大栽植范围打下基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试植株来自云南地区的三角梅,所选品种为白雪公主(Bougainvilleaglabra‘ElizabethDoxey’)、加州黄金(Bougainvilleabuttiana‘MrsMcLean’)、绿叶橙(Bougainvilleaspectabilis‘Auratus’)、洒金叶玫红(Bougainvilleaspectabilis‘LateritiaGold’)、斑叶安格斯(BougainvilleaglabraChoisy cv‘Variegate’)、云南紫(BougainvilleaspeetabilisWilld.cv ‘Rabra-plena’)。

1.2 方法

1.2.1 样品处理及采集 于2018年12月5日第1次对三角梅进行抗寒处理。白雪公主、加州黄金、绿叶橙、洒金叶玫红、斑叶安格斯、云南紫6个品种各选取10株,再在每个品种中选取5株进行处理,将抗寒剂[5%保湿剂、5%粘合剂、1.0g/L氯化钙(CaCl2)、0.30%磷酸二氢钾(KH2PO4)、100 mg/L水杨酸(SA)混合]用毛刷均匀涂抹于植株的枝叶上,未处理的作为对照(每隔3 d对其枝叶喷水)。一周后再以相同的方法处理第2次。12月10日与12月31日对对照和处理的三角梅叶片采样,2次采样的叶片分别做标记,并保存于-80 ℃冰箱中。

1.2.2 保护酶活性的测定 随机称取2 g样品,用20 mL 0.05 mol/L磷酸缓冲液(pH值7.8)提取,按王学奎等[3]的方法,抗氧化酶SOD活性测定采用NBT光还原法测定,抗氧化酶POD活性采用愈创木酚法测定,抗氧化酶CAT活性采用紫外吸收法测定。

1.2.3 可溶性蛋白质含量的测定 随机称取1 g样品,按张志良等[4]的方法测定,以牛血清蛋白做标准曲线。

1.2.4 越冬期户外温度与湿度记录 于2018年12月9日至2019年1月3日,每天对三角梅的受冻情况进行观测,并记录户外的最低温度、最高温度、最高空气湿度和最低空气湿度(表1)。

1.2.5 数据处理 采用Excel 2007软件对试验数据进行统计处理与制图;采用SAS软件对试验数据进行差异性与相关性分析。

2 结果与分析

2.1 抗寒剂对三角梅形态的影响

12月初期处理和未处理的白雪公主枝叶均完好,叶片颜色正常,处理的植株部分叶片出现皱缩、叶缘反卷等症状。处理和未处理的斑叶安格斯枝叶均完好,叶片颜色正常,未出现任何冻害症状。处理和未处理的加州黄金枝叶均完好,叶片颜色正常,未出现任何冻害症状。处理的绿叶橙叶片开始出现明显脱水皱缩现象,未处理的绿叶橙叶片脱水皱缩现象不明显。处理和未处理的洒金叶玫红枝叶均完好,叶片颜色正常,未出现任何冻害症状。处理和未处理的云南紫叶片出现轻微脱水皱缩现象。

12月底处理和未处理的白雪公主枝叶均出现严重冻害症状,叶片变黄并开始脱落。未处理的斑叶安格斯枝叶均出现严重受冻害症状,处理的枝叶受冻害程度较轻,少许叶片颜色正常。处理和未处理的加州黄金枝叶受冻害程度均较轻,叶片保存较好。处理的绿叶橙叶片和未处理的绿叶橙叶片受冻害程度严重,几乎全部脱落。处理的洒金叶玫红叶片受冻害程度小,叶片脱落程度较轻,未处理的叶片受冻害程度大,叶片脱落程度较重。云南紫受冻害程度严重,处理和未处理均已死亡。

表1 越冬期的户外温度与湿度记录

2.2 抗寒剂对三角梅抗氧化酶系统的影响

2.2.1 抗寒剂对三角梅SOD活性的影响 由图1可知,白雪公主CN1(CN代表处理)与CK2间无显著差异(P>0.05),CN1活性比CK2活性高,CK2与CN2均死亡。加州黄金CN1、CK1、CN2、CK2之间均无显著差异,CK2和CN2活性均比CN1、CK1高。绿叶橙CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性降低,CK2与CN2均死亡。洒金叶玫红CK1和CN1差异显著(P<0.05),CN1活性降低,CK2已死亡,CN2活性比CN1降低。斑叶安格斯CN1和CK1无显著差异(P>0.05),CN2和CK2差异显著(P<0.05),CK2与CN2活性显著上升。云南紫CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CK2和CN2已死亡。试验中抗寒剂对白雪公主、云南紫、加州黄金SOD活性没有明显的影响,绿叶橙、洒金叶玫红活性逐渐降低,斑叶安格斯第二次活性有明显升高。

#表示已死亡。下同。

2.2.2 抗寒剂对越冬期间第一次与第二次三角梅叶片POD活性的影响 由图2知,白雪公主CN1与CK1间差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CK2与CN2已死亡。加州黄金CK1和CN1差异显著(P<0.05),CN1活性明显降低,CK2和CN2间无显著差异(P>0.05),但CK2与CN2活性明显下降。绿叶橙CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CN2和CK2已死亡。洒金叶玫红CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CK2已死亡,CN2活性比CN1降低。斑叶安格斯CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显降低,CK2与CN2无显著差异(P>0.05),但CK2与CN2活性明显降低。云南紫CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CK2和CN2已死亡。试验中抗寒剂对云南紫POD活性没有明显影响,白雪公主、绿叶橙、洒金叶玫红第一次处理活性明显升高,加州黄金和斑叶安格斯活性明显逐渐降低。

图2 不同处理对三角梅叶片POD活性的影响

2.2.3 抗寒剂对越冬期间第一次与第二次三角梅叶片CAT活性的影响 由图3知,白雪公主CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CN2与CK2已死亡。加州黄金CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CK2与CN2差异显著(P<0.05),且第二次活性明显升高。绿叶橙CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显降低,CK2与CN2已死亡。洒金叶玫红CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CK2已死亡,CN2活性明显降低。斑叶安格斯CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显升高,CN2与CK2差异显著(P<0.05),CN2活性明显升高,第二次活性明显升高。云南紫CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显降低,CK2与CN2已死亡。试验中抗寒剂对6个品种的三角梅CAT活性均有明显影响,白雪公主、加州黄金、洒金叶玫红、斑叶安格斯的活性明显升高,绿叶橙和云南紫活性明显降低。

图3 不同处理对三角梅叶片中CAT活性的影响

2.2.4 抗寒剂对越冬期间第一次与第二次三角梅叶片可溶性蛋白质含量的影响 由图4知,白雪公主CN1与CK1间无显著差异(P>0.05),CK2和CN2均已死亡。加州黄金CN1与CK1差异显著(P<0.05),CN1活性明显降低,CK2与CN2无显著差异(P>0.05),第二次活性逐渐降低。绿叶橙CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CK2与CN2已死亡。洒金叶玫红CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CN2与CN1差异显著(P<0.05),CN2活性明降低,CK2已死亡。斑叶安格斯CN1和CK1差异显著(P<0.05),CN2活性明显升高,CK2与CN2无显著差异(P>0.05),第二次活性逐渐降低。云南紫CN1与CK1无显著差异(P>0.05),CK2与CN2已死亡。试验中抗寒剂对白雪公主、绿叶橙、云南紫的可溶性蛋白质含量没有明显影响,加州黄金、洒金叶玫红和斑叶安格斯的可溶性蛋白质含量明显降低。

图4 不同处理对三角梅叶片可溶性蛋白质含量的影响

3 讨论

园林植物耐寒性鉴定常用的方法有形态学观测法、含水量测定法、原生质膜透性测定法、保护酶系统测定法等[5]。许多研究表明,植物组织中的超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)等保护酶活性和可溶性蛋白质含量与植物的耐寒强弱有很大关系[6-7]。抗氧化酶SOD、POD和CAT是植物中重要的活性氧清除酶,三者在组织中相互配合。当植物受到低温胁迫时由细胞应力产生的活性氧保持在较低水平,从而减少活性氧对细胞的损害[8]。

试验中抗寒剂对云南紫的抗氧化酶SOD和POD两者的活性没有明显的影响,这与曾容等[9]对嫁接和喷施抗寒剂对三角梅抗寒性影响的研究结果相似,处理后的CAT活性出现明显下降,且随着温度的降低,云南紫逐渐死亡,说明抗寒剂对提高其抗寒力效果不佳,未能阻止其面临低温胁迫时的死亡。抗寒剂对提高白雪公主SOD活性并无明显影响,POD和CAT两者活性经抗寒剂处理后有明显升高,但随着温度的降低,白雪公主逐渐死亡,说明抗寒剂短时间内对提高其抗寒力起到了一定的作用,但低温胁迫对其影响更大。加州黄金CAT活性经抗寒剂处理后随着温度的降低出现明显升高,POD活性经抗寒剂处理后随着温度的降低而出现明显的下降,SOD活性经抗寒剂处理后随着温度的降低并未出现显著差异,说明抗寒剂对其作用影响不大。绿叶橙POD活性经抗寒剂处理后有明显升高,CAT和SOD两者活性经抗寒剂处理后出现明显下降,随着温度的降低,绿叶橙逐渐死亡,说明抗寒剂对提高其抗寒力没有起到一定的作用,低温胁迫对其影响更大。洒金叶玫红SOD活性经抗寒剂处理后出现明显降低,CAT和POD两者活性经抗寒剂处理后出现明显上升,且随着温度的降低,未经抗寒剂处理的植株已死亡,说明抗寒剂对提高其抗寒力起到了明显作用,阻止其面临低温胁迫时的死亡。斑叶安格斯POD活性经抗寒剂处理后随着温度的降低出现明显降低,CAT和SOD两者活性经抗寒剂处理后短时间内并无明显变化,但随着温度的降低两者活性出现明显升高,说明抗寒剂在其面临低温胁迫时提高了其抗寒力。

植物组织在低温胁迫下水分含量降低,可溶性蛋白质具有很强的亲水能力,因而可溶性蛋白质含量的增加能够增强组织细胞的保水能力,提高对低温胁迫的忍耐能力[10]。试验中白雪公主、绿叶橙和云南紫经抗寒剂处理后可溶性蛋白含量没有出现明显变化,随着温度的降低三者逐渐死亡,说明抗寒剂不能阻止其面临低温胁迫时的死亡。加州黄金经抗寒剂处理后可溶性蛋白含量出现明显降低,随着温度的降低,可溶性蛋白含量并无明显变化,说明抗寒剂对其起到了一定的稳定作用。洒金叶玫红经抗寒剂处理后可溶性蛋白含量并无明显变化,且随着温度的降低,未经抗寒剂处理的植株已死亡,说明抗寒剂对提高其抗寒力起到了明显的作用。斑叶安格斯经抗寒剂处理后可溶性蛋白含量出现明显升高,随着温度的降低其可溶性蛋白含量虽出现明显降低但两者无明显变化,说明抗寒剂短时间内对提高其抗寒力起到一定的作用,低温胁迫对其影响更大。

4 结论

本研究试验了抗寒剂对6个三角梅品种在湖北地区低温胁迫下生理指标的影响,以探究抗寒剂对提高三角梅耐寒性的作用。在6个品种中,白雪公主、绿叶橙、云南紫不适宜引种到湖北地区,因为低温胁迫对三者影响相对较大,抗寒剂不能阻止其死亡。适宜引种的有加州黄金和斑叶安格斯,低温胁迫对两者影响相对较小,抗寒剂对其起到一定作用。洒金叶玫红适合引种但要对其进行抗寒处理,抗寒剂可明显提高其抗寒力。

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