王贝贝，李汶骏，鞠林江，张 婷，郑 鑫，骆建霞，通信作者

（1. 天津农学院 园艺园林学院，天津 300384；2. 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏 徐州 221000）

两种地被植物生长、生理及光合特性对干旱胁迫的响应

王贝贝1，李汶骏1，鞠林江1，张 婷2，郑 鑫1，骆建霞1，通信作者

（1. 天津农学院 园艺园林学院，天津 300384；2. 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏 徐州 221000）

采用盆栽试验法研究干旱胁迫对红花鸢尾和花叶蔓长春生长、生理及光合特性的影响，以了解两种植物的耐旱能力及差异。结果表明：干旱胁迫下，红花鸢尾植株的相对生长量大于花叶蔓长春，花叶蔓长春的MDA含量上升、根系活力下降的幅度较大。随干旱胁迫程度增加，红花鸢尾的超氧化物歧化酶（SOD）活性下降，花叶蔓长春的SOD活性和红花鸢尾的过氧化物酶（POD）活性先升后降，花叶蔓长春的POD活性先降后升；两种植物的净光合速率（Pn）、叶绿素含量均先升后降，红花鸢尾能保持更高的光合速率。综合各项指标认为：两种植物均有较强的耐旱能力，红花鸢尾的耐旱能力较花叶蔓长春强。

干旱胁迫；地被植物；生长；生理及光合特性

我国北方大部分地区干旱少雨，水资源匮乏，因此研究植物的耐旱性对园林绿化有重要意义。红花鸢尾（Iris milesiiBaker ex Foster）和花叶蔓长春（Vinca majorvar.Variegata）叶形奇特，花色艳丽，花期长，具有较高观赏价值，是目前园林绿化中逐渐得以广泛应用的草本地被植物，另外花叶蔓长春在垂直绿化中的应用也较为广泛。关于园林植物耐旱性研究[1-2]及红花鸢尾和花叶蔓长春[3-6]的研究多有报道，但尚未见到关于上述两种植物的耐旱性比较的研究报道。本试验通过对红花鸢尾和花叶蔓长春在干旱胁迫下生长、生理和光合指标的测定，以了解两种植物的耐旱能力及差异，从而为其在园林绿化中的应用和推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试材及处理

将培育的红花鸢尾和花叶蔓长春幼苗（株高8～10 cm）移栽到盛有1 800 g培养土（m园土∶m珍珠岩＝4∶1）的花盆中，缓苗生长1个月左右，当植株高度生长至30 cm左右时，进行干旱胁迫处理。

采用盆栽法，设置轻度（土壤相对含水量（SRW）为50％）、中度（SRW为35％）、重度（SRW为25％）3个干旱胁迫处理，正常浇水为对照（SRW保持在60％～80％），称重法监测土壤含水量。采用随机区组设计，重复4次，每个处理至少25株。当土壤含水量降至设置的干旱胁迫处理时，保持24 h后取样测定各项生理指标，同时取2～3盆给予复水，解除干旱胁迫。试验期间观察植物的形态表现。

1.2 试验指标测定

生长量测定：各干旱处理前和处理结束时分别测定株高，同时测定对照植株高度：生长量（cm）＝处理后平均株高－处理前平均株高相对生长量（％）＝（处理生长量/对照生长量）×100

选取新梢中部成熟有代表性的叶片进行各生理[7]及光合指标测定。采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定根系活力；硫代巴比妥酸（TBA）法测定丙二醛（MDA）含量；蒽酮法测定可溶性糖含量；氯化硝基四氮唑蓝（NBT）法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性；愈创木酚显色法测定过氧化物酶（POD）的活性；丙酮提取法测定叶绿素含量。于晴天上午10：00—12：00时用CI-340手持光合仪测定叶片净光合速率（Pn）。

利用SPSS统计软件（17.0版）对获取的试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对两种植物植株形态及生长量的影响

对干旱胁迫下两种植物的形态表现及生长进行观察测定，结果见表1和表2。由表1可知，两种植物在对照和轻度干旱胁迫下表现正常，在中度和重度干旱胁迫下两种植物有受害症状，表现为红花鸢尾的受害症状较轻。复水后，两种植物均能恢复正常生长，红花鸢尾恢复所需时间较花叶蔓长春短。

由表2可以看出，两种植物对照株高的生长量不同，反映了植物本身特性，但其生长量均随干旱程度加深而下降，相对生长量均在50％以上，且红花鸢尾的相对生长量较大。此结果表明两种植物均有较强的耐旱能力，红花鸢尾的耐旱能力更强。

表1 干旱胁迫对两种植株外部形态影响及复水后恢复时间

表2 干旱胁迫下两种植物生长量的差异比较

2.2 参试植物根系活力、丙二醛及可溶性糖含量在干旱胁迫下的变化

对干旱胁迫下丙二醛含量、根系活力及可溶性糖含量测定的结果表明（表3），红花鸢尾的丙二醛（MDA）含量在轻度干旱胁迫下显著下降，而花叶蔓长春对照和轻度的差异不显著，在中度胁迫下极显著升高，红花鸢尾比对照增加了33.71％，而花叶蔓长春花增加107.25％。花叶蔓长春的根系活力在轻度胁迫下与对照的差异不显著，而红花鸢尾则极显著升高。在中重度胁迫下，花叶蔓长春根系活力下降，而红花鸢尾则下降后又上升，在重度干旱胁迫下仍能保持较高的根系活力。轻度胁迫时，花叶蔓长春的可溶性糖含量极显著下降，中、重度干旱胁迫时显著升高，红花鸢尾则在轻度胁迫下极显著上升，且在胁迫期间维持较高水平。

表3 参试植物在干旱胁迫下的植物根系活力、丙二醛及可溶性糖含量的变化

2.3 干旱胁迫对两种植物叶片中抗氧化酶活性的影响

干旱胁迫下超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的测定结果表明（表4），红花鸢尾的SOD活性在对照和中、轻度干旱胁迫下变化很小，而花叶蔓长春在轻、中度胁迫下SOD活性显著高于对照；重度胁迫时均极显著下降。各处理下红花鸢尾的POD活性相差较小，能维持较高水平，而花叶蔓长春的POD活性呈先降后升趋势，且变化幅度较大。

表4 干旱胁迫下两种植物SOD和POD活性的变化

2.4 参试植物的叶绿素含量及净光合速率对干旱胁迫的响应

干旱胁迫下净光合速率（Pn）及叶绿素含量测定结果（表5）表明，两种植物随干旱胁迫的加深Pn均呈先升后降趋势，均在轻度干旱胁迫极显著升高，红花鸢尾上升幅度大，说明参试植物对干旱胁迫做出一定反应，随干旱胁迫继续加深，在中度干旱胁迫下，两种植物Pn呈极显著下降，红花鸢尾下降幅度为12.4％，花叶蔓长春下降幅度为28.6％且极显著低于对照，而红花鸢尾与对照的差异不显著。从叶绿素含量上看，两种植物在干旱胁迫下均能保持在对照水平较高的叶绿素含量，为光合作用提供了物质保障。

表5 干旱处理后红花鸢尾和花叶蔓长春的净光合速率和蒸腾速率的变化

3 讨论与结论

干旱对植株影响的外观表现，最易直接观察到的是萎蔫[8]。不同植物对干旱胁迫响应的表现不同。本试验中，轻度干旱胁迫下，参试植株形态变化不明显，中、重度干旱胁迫下萎蔫程度逐渐增大。在逆境胁迫下，植株的相对生长量越大者抗逆性越强，相对生长量超过50％的植物有较强的耐旱能力[9]。本试验中两种植物的相对生长量均达到50％以上，且红花鸢尾的相对生长量较大。上述结果说明两种植物均有较强的耐旱能力，红花鸢尾耐旱能力更强。

根系不仅是植物吸收水分和盐类的主要器官,也是多种物质的同化、转化和合成的重要器官。根系活力从本质上反映苗木根系生长与土壤水分及环境之间的动态关系[10-11]。丙二醛（MDA）含量的多少可以反映细胞膜的受害程度，从而反映植物的抗逆性[2]。本试验中，在中度干旱胁迫下，两种植物MDA含量均达到最大值，说明细胞膜受到较大影响，严重干旱胁迫时，MDA下降至对照水平，此时根系活力和可溶性糖含量增加，说明两种植物均能通过自身调节来减缓细胞膜受损程度。两种植物的根系活力在轻度干旱胁迫时有明显极显著上升，符合植物在逆境下的生理表现。红花鸢尾在重度干旱胁迫下的根系活力仍可维持在对照水平，比花叶蔓长春能保持较高的根系活力，这与其形态表现一致，说明在重度干旱胁迫时红花鸢尾可通过增强根系活力来抵御不良环境。红花鸢尾在干旱胁迫下可溶性糖含量增加，能为其生长提供能量，同时有利于调节细胞的渗透压，可以促进和提高根系活力。周芳等[12]人研究结果与本试验一致。

干旱胁迫下植物能产生酶类保护物质，解除超氧阴离子和过氧化氢的伤害，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）是植物体内的一种保护酶，SOD可以与超氧阴离子发生歧化作用，形成过氧化氢，POD把过氧化氢分解为水和氧气，从而清除细胞内的有害物质，减少对细胞膜的损害程度，是植物体内抗旱性的重要指标[13]。在本试验中，两种植物SOD和POD活性在干旱下均可以维持较高的水平，从而有效的清除超氧阴离子，减少了对细胞膜的损害，使MDA含量下降。在两种酶中，花叶蔓长春的POD对干旱胁迫的反应更敏感，活性变化更大，红花鸢尾则表现为SOD活性度化较大，表明两种植物在不同程度的干旱胁迫下起主导作用的酶类不相同。陈亚飞等[14]人的研究结果与本试验一致。

光合特性的变化可以反映植物对干旱胁迫的响应。本试验中两种植物在干旱胁迫下叶绿素含量均能维持较高水平，这为植物的光合作用奠定物质基础。在轻度干旱胁迫下两种植物的净光合速率均极显著升高，在中度干旱胁迫下仍能维持在对照的水平，说明两种植物均有较强的耐旱能力。黄承建等[15]人的研究结果与本试验一致。

综合各测试指标及对植株观察结果认为两种植物均有较强的耐旱能力，红花鸢尾的耐旱能力更强。

[1] 王丹，骆建霞，史燕山，等. 两种地被植物解剖结构与抗旱性关系的研究[J]. 天津农学院学报，2005，12（2）：15-18.

[2] 骆建霞，马莉，柴慈江，等. 干旱胁迫对海姆维斯蒂栒子生长及丙二醛和脯氨酸含量的影响[J]. 天津农业科学，2009，15（1）：1-4

[3] 史言研，高亦珂. 鸢尾属植物研究进展[J]. 黑龙江农业科学，2010（8）：155-158.

[4] 佟海英，马晶晶，原海燕，等. NaCl和Na2CO3胁迫对5种鸢尾属植物生长的影响[J]. 江苏农业科学，2012，40（11）：144-149.

[5] 何家骅，雷海清. 花叶蔓长春花全光自动喷雾扦插初探[J]. 浙江农业科学，2004，3（7）：316-318.

[6] 庄艳. 蔓长春花与花叶蔓长春花水分生理特性的比较研究[J]. 安徽林业科技，2013，39（2）：19-24.

[7] 张治安，张美善，蔚荣海. 植物生理学实验指导[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2004.

[8] 骆建霞，史燕山，吕松，等. 3种木本地被植物耐盐性的研究[J]. 西北农林科技大学学报，2005，33（12）：121-124.

[9] 李朝苏，刘鹏，蔡妙珍，等. 荞麦对酸铝胁迫生理响应的研究[J]. 水土保持学报，2005，19（3）：105-109.

[10] 曲复宁，王云山，张敏，等. 高温胁迫对仙客来根系活力和叶片生化指标的影响[J]. 华北农学报，2002，17（1）：127-131.

[11] 冀鹏飞，薛斌，刘志华，等. 干旱胁迫下葡萄根系的生理变化与抗旱性关系[J]. 北方园艺，2012（4）：17-20.

[12] 周芳，刘恩世，孙海彦，等. 水分胁迫对干旱锻炼后木薯叶片内脱落酸、脯氨酸及可溶性糖含量的影响[J].西南农业学报，2013，26（4）：1428-1433.

[13] 唐承财，钟全林，王健. 林木抗旱生理研究进展[J]. 世界林业研究，2008，21（1）：20-26.

[14] 陈亚飞，杜坚国. 水分胁迫对普陀樟幼苗生长及生理特性的影响[J]. 浙江林业科技，2009，29（3）：24-29.

[15] 黄承建，赵思毅，王隆昌. 干旱胁迫对苎麻叶绿素含量的影响[J]. 中国麻业科学，2012，34（5）：208-212.

Responses of Growth, Physiological and Photosynthetic Characteristics of Two Ground Cover Plants to Drought Stress

WANG Bei-bei1, LI Wen-jun1, JU Lin-jiang1, ZHANG Ting2, ZHENG Xin1,
LUO Jian-xia1,Corresponding Author
（1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China；2. Xuzhou Institute of Agricultural Science in Xuhuai Area of Jiangsu, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China）

The effects of drought stress on growth, physiological and photosynthetic characteristics ofIris milesiandVinca majorvar. Variegatagrown in pots were studied to understand difference between the two species in respect of drought tolerance ability .The results showed that under drought stressV. majorvar.Variegatahad lower relative growth rate thanI. milesidid, with increased content of malondialdehyde（MDA）in the leaf and more decreased root activity. With increasing degree of drought stress superoxide enzyme（SOD）activity ofI. milesiihad a trend to decrease but SOD ofV. majorvar.Variegataand peroxidase enzyme（POD）ofI. milesiiincreased first and then decreased, with reversed tendency for POD ofV. majorvar.Variegata.Net photosynthetic rate（Pn）and chlorophyll content of both two species increased at the beginning and decreased afterwards, with higher photosynthetic rate forI. milesii.According to the indicators quoted above the two tested species could be considered as plants with more or less strong drought resistance ability, of whichI. milesiiwas higher than that ofV. majorvar.Variegata.

drought stress; ground cover plants; growth; physiological and photosynthetic characteristics

S682.18；Q945.78

A

1008-5394（2016）04-0001-04

2016-04-11

天津市农业推广与成果转化项目“新型耐盐碱地被植物及其繁育技术的转化”（201002240）

王贝贝（1994-），女，山东淄博人，硕士在读，主要从事园林植物的抗旱性研究。E-mail：77525669@qq.com。

骆建霞（1957-），女，河北涿州人，教授，学士，主要从事园艺植物资源及其适应性研究。E-mail：tjluojianxia@126.com。