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月季抗寒性研究综述

2021-11-08张东旭刘天生

种子科技 2021年16期
关键词:抗寒生理指标

张东旭 刘天生

摘    要:月季是全国广泛种植的一种园林观赏花卉,在园林应用中占据着重要地位。对月季抗寒性的相关生理生化、生长指标研究进行了综述,为月季的园林应用提供依据。

关键词:月季;抗寒;生理指标

文章编号: 1005-2690(2021)16-0007-02       中国图书分类号: S685.12       文献标志码: B

月季花(Rosa chinensis)为蔷薇科蔷薇属、四季开花的灌木。月季色彩丰富,有单色、混色等,花期一般从4月份开始。月季的品种有近万种,主要有杂种香水月季、丰花月季、微型月季、蔓性月季、藤本月季。月季历史悠久,长达上千年,中国十大传统名花中的“花中皇后”就是月季[1]。月季对气候、土壤的要求不是很严格,对环境的适应能力非常可观,有一定的适应性。月季有着较高的观赏价值,在园林应用中不可或缺,可应用于花镜、花篱、花架、花坛,也可用作切花[2],其药用价值不可小觑[3]。因此月季花卉市场十分庞大,其经济效益十分可观。但是在温度低的地区,月季得不到充分的利用,使其价值与效益大打折扣。提高月季的抗寒性并选育出抗寒性强的品种是减少经济损失的有效方法。对月季抗寒性的研究,能够扩大月季的应用价值,为气温低地区的园林绿化作出更大的贡献,使抗寒月季得到更充分的利用,更是为月季的育种提供了指导性的建议。

1   研究现状

月季主要分为古代月季和现代月季,由于环境的不断变化和人们审美的提高,大多数人都喜欢现代月季。现代月季既可以做单一布置,又可以与其他花卉搭配布置,在园林应用中有很大的潜在价值[4]。到目前为止,月季品种已经超过25 000个。由于月季在园林绿化中占据了很重要的地位,科研工作者对月季的研究更是陷入新的热潮,特别是对月季的花色、株型、花香等的研究。根据基因重组等方法进行研究,在育种、组织培养、扦插等方面也有很大的投入。但是由于许多地方低温、干旱、土地盐渍化、湿热等环境因素,使得月季的应用价值不能完全体现出来,特别是在很多低温度的地区,月季遭受冻害后,其经济价值和观赏价值会有很大的损失。温度在植物的整个生命历程中有举足轻重的作用,植物的呼吸作用、光合作用、蒸腾作用等生理作用都会因为温度的变化而受到影响,进而使植物的发芽、开花、休眠等生长发育情况发生变化[5]。植物的抗寒性是指植物抵抗寒冷而生存的特性。随着温度的不断降低,植物体内体外会发生一系列的变化而适应环境,包括体内一些生理生化的变化、体外一些生长特性的变化,以此慢慢适应温度变低带来的影响。研究发现温度变低后,植物体内的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、过氧化物酶活性、脯氨酸含量等内源激素的含量会发生变化,进而可以根据这些生理生化指标的变化研究其与月季抗寒性的关系[6]。植物在抵抗寒冷时,不仅是体内的生理生化指标发生变化,其生长指标也发生了变化,特别是植物的根、茎、叶的显微结构[7]。因此植物的生长指标的变化也可以作为研究月季抗寒性的参考依据。近几年,对月季的抗逆性的研究,尤其是抗寒性研究受到了很多科研工作者的重视。

2   月季抗寒性与内源激素的关系

2.1   月季抗寒性与可溶性糖含量的关系

可溶性糖对植物的生长发育有着重要的调控作用,是植物的代謝过程中不可缺少的一部分。它的存在使植物细胞能维持正常的细胞功能,进而影响植物的生长发育。研究发现,可溶性糖的含量会随着温度的下降而不断增加,从而增加细胞液的浓度,加快细胞的流动性,以此增强植物的抗寒能力[8]。因此月季体内可溶性糖含量的变化可以用来研究植物的抗寒能力。

2.2   月季抗寒性与可溶性蛋白含量的关系

在植物的营养物质当中,可溶性蛋白对植物细胞的水质平衡有调节作用,还对细胞起到一定的保护作用。研究发现,可溶性蛋白的含量会在低温下增加,细胞的保水能力与可溶性蛋白有关联,在植物遇到低温时会增加自身的保水能力,以此维持细胞的正常功能、减少细胞冻害发生,从而增强植物的抗寒能力[9]。因此可溶性蛋白含量的变化可以用来研究植物的抗寒能力。

2.3   月季抗寒性与丙二醛含量的关系

丙二醛(MDA)是脂质发生过氧化物反应的产物。当环境发生变化,植物的正常生命活动受到威胁时,就会

发生膜脂过氧化反应。丙二醛的含量能反映出植物抗氧化的潜在能力和植物在逆境中的损伤程度,从而能够间接反映出植物的抗逆能力。研究发现,抗寒性较强的植株在温度不断下降时,丙二醛含量就会降低,使得植物体内的过氧化反应程度降低,从而保护膜脂不被氧化,使植物能进行正常的生命活动[10]。

2.4   月季抗寒性与过氧化物酶活性的关系

过氧化物酶(POD)是一种氧化还原酶,在植物的整个生命历程中,通过过氧化物酶的催化,使植物进行氧化还原反应,来维持植物正常的生命活动。研究发现,植物在遭受寒冷胁迫时,过氧化物酶活性会降低,此时植物体内多种氧化还原反应不能正常进行,植物正常的生命活动就受到了威胁[11]。以植物体内的过氧化物酶活性来衡量植物的抗寒性是一个非常重要的指标。

2.5   月季抗寒性与脯氨酸含量的关系

在植物蛋白质的组成成分中脯氨酸必不可少,在植物体内的很多生命活动中都有调节作用。在植物遇到不利环境时,脯氨酸含量会增加,脯氨酸能够调节植物细胞内的渗透式,其具有稳定细胞大分子和降低细胞酸性的作用,还能调节一些氧化还原反应。研究发现,脯氨酸含量在逆境条件下会显著增加,来调节植物的各项活动,维持植物正常的生命活动[12]。植物的抗寒能力会受到脯氨酸含量变化的影响,因此在植物抗寒性的衡量中脯氨酸是一项非常重要的指标。

3   月季抗寒性与生长指标的关系

植物在低温条件下,不仅植物的内源激素发生着很大的变化,植物的根、茎、叶、花等生长指标也有很大的变化[13]。在低温胁迫的长期影响下,植物会不断变化,慢慢地成长为适应环境的种类,而此时植物的根、茎、叶、花、外形等已经发生了一系列的变化。植物所需的水分、无机盐、矿物质等养分的吸收都由根来完成;茎秆作为植物的主要输导组织,在植物的整个生命活动中有着很重要的作用,特别是茎秆内的维管束,维管束具有输导水分、无机盐、养料等作用;叶片作为植物光合作用和呼吸作用的主要器官,其内部的叶脉和叶肉等为植物提供输导养分的场所;花是植物养分最终积累的场所,植物养分的吸收情况都体现在花的质量上,花期的长短在一定程度上能反映出植物抗寒性的强弱。

在寒冷条件下,植物不仅需要通过内源激素的变化来应对逆境,植物的一些生长指标也随之不断变化,因此一些植物的生长指标在一定程度上能反映植物的抗寒性。

4   分析與展望

月季是全国广泛种植的一种园林观赏花卉,在园林应用中占据着重要地位。月季的抗逆性在众多花卉中比较突出,它在一定程度上能抵抗寒冷、干旱、盐胁迫等逆境。

研究月季抗寒性对其在寒冷地区的园林应用有着重要意义,很大程度上增加月季的观赏价值和经济价值。特别是月季的内源激素与月季抗寒性的关系,月季体内的内源激素的变化在一定程度上能够反映月季的抗寒性,其次月季的生长指标与月季抗寒性的关系也能在一定程度上反映月季的抗寒性,两者都可为月季在园林应用、育种等方面提供参考建议。月季除了作为观赏花卉,在医学方面也有很大的应用价值。目前,对月季抗逆性研究还处于初步阶段,还需潜心探索,为研究提供新方向。

参考文献:

[ 1 ] 中国月季发展报告(第2版)[J].农业科技与信息(现代园林),2014,11(5):44-47.

[ 2 ] 岳玲,迟东明,宋伟,等.月季抗性研究进展[J].北方园艺,2010(9):225-227.

[ 3 ] 许茹,钟凤林,吴德峰,等.月季花药理研究概况[J].亚热带农业研究,2011,7(1):34-36.

[ 4 ] 张景普.现代月季在园林景观中的应用[J].绿色科技,2019(21):72-73.

[ 5 ] 汤志敏,贾桂霞,王玉华,等.月季花期调控技术研究进展[J].安徽农学通报,2008,14(5):57-58.

[ 6 ] 李松,李枝林,唐开学,等.五个切花月季品种的抗寒生理分析测定[J].西南农业学报,2012,25(4):1232-1237.

[ 7 ] 沈宁东,韦梅琴,李宗仁,等.不同海拔藏茴香叶片解剖结构比较研究[J].北方园艺,2014(16):31-34.

[ 8 ] 马俊丽,吉乃喆,陈洪菲.低温胁迫对月季生理生化指标的影响试验初报[J].南方农业,2020,14(34):64-68,77.

[ 9 ] Hughes M A,Alison D M.The molecular biology of plant acclimation to low temperature[J].Journal of Experimental Botany,1996(3):291-305.

[ 10 ] Noctor,Graham,Foyer.Ascorbate and glutathione:Keeping Active Oxygen Under Control[J].Annual Review of Plant Phy-siology & Plant Molecular Biology,1998,49:229-279.

[ 11 ] 张杰,孙叶烁,薛一花,等.贮藏温度对白菜叶片SOD、POD活性及MDA含量的影响[J].西北农林科技大学学报,2019,

47(10):113-119.

[ 12 ] 罗丹,张喜春,田硕.低温胁迫对番茄幼苗脯氨酸积累及其代谢关键酶活性的影响[J].中国农学通报,2013,29(16):90-95.

[ 13 ] 何俊平,朱家成,王建平,等.甘蓝型油菜幼苗显微组织结构与抗寒性的关系[J].江苏农业学报,2017,33(1):19-26.

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