彩色马蹄莲新品种引种及资源利用研究

2018-03-12，，，

种子 2018年1期

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(1.贵州省生物研究所，贵阳 550009； 2.贵州省植物园，贵阳 550001)

马蹄莲(Zantedeschiaaethiopica(L.) Spreng.)，天南星目，天南星科，马蹄莲属,多年生粗壮草本，具块茎。在世界范围内，彩色马蹄莲销售量呈现快速增长的势头。国外的彩色马蹄莲研究活跃，在育种、种球贮藏、新品种利用方面做了大量工作，国内这方面的研究主要集中在引种、繁殖等方面[1]，贵州彩色马蹄莲尚未实现规范化利用，主要是缺乏彩色马蹄莲新品种资源。本试验对引种彩色马蹄莲的光照、温度、水分等环境因子进行研究，以期为彩色马蹄莲在贵州的规范化种植及资源利用提供依据。

1 试验场地

试验地选在贵州省植物园内，地理位置为北纬26°34′，东经106°42′，海拔1 210～1 411 m，常年平均气温14 ℃，极端最高温为31 ℃，极端最低温为-6.4 ℃，无霜期289 d，年平均湿度80%左右，降水量为1 417.1 mm，全年日照时数为1 174 h，日照百分率为27%[2]。

2 试验品种

试验品种采用引进国外观赏性高，生长适应性强的6个优良品种，分别为紫色花品种：紫丁香(Lilac Mist)；金黄色花品种：金叶(Florex Gold)、皇后(Yelllow Queen)；粉红色花品种：宝石(Gameo)；橙黄色花品种：财富(Treasure)、时光(Hot Shot)。种球周径10～13 cm，健康无伤痕。

3 结果与分析

3.1 控光试验

3.1.1 不同光照处理对彩色马蹄莲生长状况测定的影响

光照是生物生长和发育的必要条件之一。许多植物在强太阳光下才能茁壮成长，强太阳光可为植物的生长、开花和结果提供充足的能量。

表1 不同光照处理彩色马蹄莲生长指标变化

从表1可看出，光照对彩色马蹄莲生长影响的程度，以遮光度为25%的弱光彩色马蹄莲的株高最高。但是遮光若多于25%，则会影响彩色马蹄莲生长，使其由于光照不足而倒苗。25%光照比全光照株高提高10.37%，比50%光照株高提高12.03%。全光照的地茎比25%光照的地茎增加32.73%，叶片数增加11.11%。

3.1.2 不同光照处理对彩色马蹄莲生理生化指标的影响

1) 脯氨酸。从图1可看出,随着彩色马蹄莲从遮荫到全光照的变化，光照强度不断增强，即蒸发量不断增强，因此彩色马蹄莲生长受到的干旱及温度胁迫程度也在日趋加剧[3]。随着从遮荫到全光照的变化，脯氨酸含量增加。全光照比25%光照脯氨酸含量提高111.22%。彩色马蹄莲光照少时，会造成其植株体内脯氨酸含量的下降。

2) 可溶性蛋白。植物体内的可溶性蛋白质含量是一个重要的生理生化指标。植物组织通过可溶性物质的主动积累来降低渗透势，进行渗透调节。可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质，可影响细胞的保水力。变化的环境因子会影响细胞内的可溶性蛋白质[4]。

图1 不同光照处理对脯氨酸含量的影响

从图2可知,50%光照处理的彩色马蹄莲叶片中可溶性蛋白浓度最高,为3.72 mg/g，其次为25%光照处理,其可溶性蛋白浓度为2.81 mg/g，全光照处理的彩色马蹄莲叶片中可溶性蛋白浓度最低,为1.95 mg/g。50%光照处理的可溶性蛋白浓度比全光照处理提高90.77%。表明适当弱光可促进彩色马蹄莲叶片可溶性蛋白的积累。

图2 不同光照对蛋白质浓度的影响

3) 叶绿素含量。叶片中光合色素含量是反映植物光合能力的一个重要指标。一定范围内叶绿素含量的高低直接影响叶片的光合作用能力。许多研究证实，环境因子的改变可以引起叶绿体色素含量的变化，进而引起光合功能的改变[5]。

表2 不同光照处理对叶绿素含量影响变化

不同遮光处理的结果(表2)表明：叶绿素a和叶绿素b随遮荫强度增强而递增。随着遮荫强度的加强，叶绿素总含量呈增加趋势。50%光照处理的叶绿素含量最高，叶绿素a为10.4 mg/L，叶绿素b为3.08 mg/L，叶绿素总含量为1.69 mg/L。其次为25%光照处理，全光照处理的彩色马蹄莲叶片中叶绿素含量最低。50%光照比全光照处理叶绿素a增加8.67%，叶绿素b增加8.83%，叶绿素总含量增加9.03%。遮光处理后，叶绿素含量增加，有利于彩色马蹄莲在弱光环境下提高捕光能力，更有效吸收光能，从而提高光合作用。

3.2 控温试验结果与分析

温室外，阳光直射，气候干燥，灌水易蒸发。温室内，有适度遮荫，阳光不直射植株，环境温暖湿润[5]。温室内外不同栽培环境对彩色马蹄莲生长和开花的影响。

从表3可看出：彩色马蹄莲喜温暖湿润阴蔽的环境。栽培环境应保持通风良好，并适度遮荫，经比较彩色马蹄莲在温室内生长最好。

表3 温室内外不同环境对彩色马蹄莲生长和开花的影响

从表3可看出，温室内彩色马蹄莲株高比温室外株高提高13.24%，地茎增加22.73%，开花数较多。

3.3 控水处理效果分析

3.3.1 控水处理对生长及开花的影响

彩色马蹄莲属旱生型花卉，基质要求排水良好，不含病原体。不同水分处理的栽培实验(表3)表明100%田间持水量，使土壤一直保持相当的湿度。彩色马蹄莲不适宜在这样的土壤中生长，因此植株生长状况不好，有的甚至不发芽。80%田间持水量，使土壤保持湿润，但又不干。彩色马蹄莲适宜在这样的土壤条件下生长。

表4 不同水分处理彩色马蹄莲生长指标变化

80%田间持水量比100%田间持水量株高提高36.21%，比40%田间持水量株高提高21.49%。80%田间持水量比100%田间持水量地径提高213.33%，比40%田间持水量地径提高34.29%。

3.3.2 控水处理对生理生化的影响

1) 脯氨酸。脯氨酸的积累是植物响应环境胁迫，特别是水分胁迫的重要机制之一。脯氨酸的积累与水分(渗透)胁迫之间呈正相关，正是由于这种关系使得植物能在土壤水分不断减少、逆境胁迫不断增强的情况下，通过累积脯氨酸的渗透调节作用来缓解旱情[3]。随着水分减少，脯氨酸含量有明显增强的趋势。表明脯氨酸在其干旱生理调节中具有重要的作用。

从图3可以看出：80%田间持水量，土壤含水量充足而不干旱，脯氨酸含量最少,为2.25μg/g。100%田间持水量条件下，土壤含水量过多，使植株脯氨酸含量稍微增加,为4.4μg/g。40%持水量较干旱条件下植物体内迅速积累脯氨酸，其含量达到20.25μg/g，比80%增加9倍。说明水分胁迫下彩色马蹄莲通过增加脯氨酸含量进行渗透调节，从而增强植株保水能力。

图3 不同水分处理对脯氨酸含量的影响

2) 可溶性蛋白。植物组织通过可溶性物质的主动积累来降低渗透势，进行渗透调节。可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质，可影响细胞的保水力。变化的环境因子包括水分等都会影响细胞内的可溶性蛋白质[4]。在干旱胁迫下可溶性蛋白是随着干旱胁迫的加强而增加的，其含量的升高是植物对干旱胁迫的一种响应[5]。

图4 不同水分处理对蛋白质浓度的影响

从图4可看出，100%田间持水量处理彩色马蹄莲可溶性蛋白含量最高，为2.09 mg/g，40%处理次之，80%田间持水量最低。说明水分过多和过少条件下都会导致彩色马蹄莲可溶性蛋白含量增加。已有研究认为，水分减少情况下可溶性蛋白含量升高表明一些与适应水分胁迫有关的基因启动表达，从而引起蛋白质合成的变化并产生水分胁迫蛋白[3]。而水量过多条件下可溶性蛋白含量的增加，这也是植株适应淹水胁迫的一种反应。

3) 叶绿素。一定范围内叶绿素含量的高低直接影响叶片的光合作用能力。许多研究证实，环境因子的改变可以引起叶绿体色素含量的变化，进而引起光合功能的改变[5]。

表5 不同土壤含水量对叶绿素含量影响变化

从表5可以看出，随着土壤含水量的降低，叶绿素含量在逐渐增加。40%田间持水量叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量是100%田间持水量的2.36倍、2.32倍和2.34倍。叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量随着水分减少逐渐增加。说明随着水分的减少，叶绿素含量增加。

4 引进品种的开发利用

引进品种喜温暖湿润环境，不耐寒，生长最适温度为18～24 ℃，适合贵州气候条件及产业化发展。本试验根据彩色马蹄莲生长的不同时间、季节和对环境条件的要求，改变粗放模式，制定日常管理记录，变间断管理为连续管理。针对彩色马蹄莲的生长特性，适应性开展了生长条件选择工作，部分品种在抗寒、抗逆性上表现出了很好的潜力，初步优选出适宜贵州生长的优良彩色马蹄莲品种3个，保存品种2个。引进的优良品种主要利用在盆栽观赏、鲜切花生产、提供高品质种源等方面，为下一步推荐高品质种苗提供了丰富的开发利用基础。