王曉敏，張 燕

（貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400）

低溫脅迫對(duì)新型油料植物星油藤的影響初探

王曉敏，張 燕

（貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400）

以星油藤葉片為試驗(yàn)材料，進(jìn)行不同低溫脅迫處理，測(cè)定其相對(duì)電導(dǎo)率及含水量。結(jié)果表明：相對(duì)電導(dǎo)率變化遵循Logistic曲線方程的規(guī)律，回歸分析確定其半致死溫度LT50在7.92～10.19℃，且葉片含水量隨著脅迫溫度的降低而下降。

星油藤；低溫脅迫；Logistic曲線；半致死溫度

星油藤（Plukenetias volubilis L.），也稱山花生、印加堅(jiān)果、艽芥果、南美油藤等，為大戟科多年生常綠木質(zhì)藤本油料植物，原產(chǎn)南美洲亞馬遜河熱帶雨林的高海拔地區(qū)，已被當(dāng)?shù)鼐用袷秤昧? 000多年［1］。

星油藤種子含油量高達(dá)45%～54%，油脂含多元不飽和脂肪酸90%以上，還含有抗氧化成分的維生素A，E和蛋白質(zhì)，具有較強(qiáng)的抗氧化性和藥食保健功能，是理想的保健食用油和化妝品原料，是亟待研究開發(fā)的一種特色高檔新型保健油料植物。2011年，貴州亞熱帶作物研究所引種到貴州低熱河谷區(qū)南北盤江一帶試種栽培，表現(xiàn)出植株生長(zhǎng)快、開花結(jié)果早、坐果率高等特點(diǎn)，生育期280 d左右，1次種植可多年采收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。但在自然栽培條件下，每年1-2月都易遭受不同程度低溫霜凍。通過3年的觀察，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)［2］，其新老葉片易枯萎脫落，果實(shí)不能成熟，枝條枯死，需采取防寒措施才能保證主莖第2年進(jìn)入春暖后重新萌芽生長(zhǎng)。因此為進(jìn)一步明確低溫對(duì)星油藤生理的影響，探索其抗寒機(jī)理，試驗(yàn)以人工低溫處理星油藤成熟葉片，探討低溫脅迫對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率及葉片含水量的影響，并通過Logistic回歸分析確定星油藤的低溫半致死溫度（LT50），以期為選定星油藤在貴州的適宜種植區(qū)域，發(fā)展其越冬防寒技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

從中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園引進(jìn)星油藤種子，于貴州省亞熱帶作物研究所試驗(yàn)基地育苗，以種植后已結(jié)果植株為試材。上海日島科學(xué)儀器有限公司DDS-11A數(shù)字式電導(dǎo)儀測(cè)定葉片電導(dǎo)率。

1.2 處理設(shè)計(jì)

從生長(zhǎng)健壯的星油藤植株同一部位摘取大小一致的成熟葉片，用去離子水沖洗干凈后保存于自封袋中，以20℃室溫為對(duì)照，后放入冰柜中做低溫處理。處理溫度從10℃逐漸降到4℃，2℃，0℃，-2℃，-4℃。每個(gè)溫度分別處理24，48，72 h后測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率和含水量，每處理重復(fù)3次。

相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定。每天上午取出處理的葉片，除去中脈后，以去離子水洗凈，在濾紙上吸干。用普通打孔器打成均勻小片，稱取樣品0.5 g，后放入100 m L具塞三角瓶中，并加入去離子水20 m L，攪拌均勻，在室溫下靜置30 m in，后用電導(dǎo)儀測(cè)定溶液的電導(dǎo)率E1；然后置于水浴鍋煮沸10 min，冷卻至室溫后，測(cè)定溶液總電導(dǎo)率E2。相對(duì)電導(dǎo)率/%=［（E1-空白去離子水電導(dǎo)率）/（E2-空白去離子水電導(dǎo)率）］×100。

葉片含水量測(cè)定。取經(jīng)連續(xù)低溫處理72 h后的葉片先稱重M1，再放入105℃烘箱中烘至恒重，再稱重M2。葉片含水量/%=（M1-M2）/ M1×100。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

通過Excel 2003，SPSS 15.0軟件做Logistic回歸分析，并求出相對(duì)電導(dǎo)率為50%時(shí)的LT50值。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫對(duì)葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響

在不同低溫脅迫下分別處理24，48，72 h，相對(duì)電導(dǎo)率變化結(jié)果如圖1所示。

圖1 低溫脅迫不同時(shí)間相對(duì)電導(dǎo)率變化

從圖1可以看出，3個(gè)處理時(shí)間的相對(duì)電導(dǎo)率均隨著溫度的下降而升高。溫度開始下降時(shí)，相對(duì)電導(dǎo)率上升較緩慢，隨后快速上升，后又趨于緩慢。相對(duì)電導(dǎo)率呈S型曲線變化，即隨脅迫溫度的降低，呈緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢(shì)，其規(guī)律基本符合Logistic曲線的變化規(guī)律，這與劉冰等［3-6］在其他植物上的研究結(jié)果一致。

從脅迫時(shí)間來看，隨著低溫脅迫時(shí)間持續(xù)增加，相對(duì)電導(dǎo)率增大，說明低溫持續(xù)時(shí)間的增加，使主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制受到破壞的程度增大，細(xì)胞膜透性增大，離子外滲增大。

2.2 LT50值的確定

參照劉建等［4］的研究方法。低溫脅迫不同時(shí)間段的葉片相對(duì)電導(dǎo)率曲線變化基本符合Logistic變化規(guī)律，回歸分析結(jié)果見表1。

用Logistic方程y=k/（1+a e-bx）擬合，其中，y為低溫處理下的相對(duì)電導(dǎo)率，x為處理溫度，k，a，b為參數(shù)，求回歸方程的二階倒數(shù)，并令其等于0，即可獲得曲線的拐點(diǎn)d2y/d2x的x值，即ln a/b，即為L(zhǎng)T50值。

在此低溫下，葉片相對(duì)電導(dǎo)率的遞增效應(yīng)越大，LT50值越低，說明該物種抗寒性越強(qiáng)；反之則抗寒性越弱。

表1 低溫脅迫下不同時(shí)間對(duì)葉片相對(duì)電導(dǎo)率影響的Logistic回歸方程

從表1可知，隨著低溫脅迫時(shí)間的持續(xù)，LT50逐漸有所增加。星油藤葉片的LT50值范圍在7.92～10.19℃，各參數(shù)方程的相關(guān)系數(shù)均在0.96以上。2.3 低溫脅迫對(duì)葉片含水量的影響

在低溫脅迫持續(xù)72 h后，星油藤葉片含水量變化如圖2所示。

圖2 低溫處理72 h后葉片含水量變化

從圖2可知，葉片含水量隨著脅迫溫度的降低而下降，當(dāng)溫度降至﹣4℃時(shí)，葉片含水量比對(duì)照20℃時(shí)下降了27.28%。說明在冬季氣候條件下，低溫造成星油藤葉片失水導(dǎo)致枯萎脫落。

3 小結(jié)與討論

低溫脅迫后，星油藤葉片相對(duì)電導(dǎo)率遵循Logistic曲線的變化規(guī)律，通過Logistic回歸分析得出，隨著低溫脅迫時(shí)間的持續(xù)，LT50逐漸有所增加，表明隨著低溫持續(xù)時(shí)間的增加，主動(dòng)運(yùn)輸機(jī)制損傷的程度依次增強(qiáng)，對(duì)細(xì)胞致死具有更顯著的作用。

Logistic分析還得出，星油藤的LT50值在7.92～10.19℃，這與田間觀察的氣象溫度10℃左右時(shí)，星油藤葉片邊緣開始部分卷縮萎蔫但并不脫落的現(xiàn)象基本吻合。但本試驗(yàn)僅對(duì)星油藤葉片的低溫半致死溫度進(jìn)行了分析，由于冬季其側(cè)莖、果實(shí)等均受到低溫為害，后期繼續(xù)研究其側(cè)莖、果實(shí)的低溫半致死溫度對(duì)全面了解該物種的抗寒性是必要的。

植物受0℃以上低溫凍害后，吸水能力和蒸騰速率都明顯下降，引起水分代謝失調(diào)，經(jīng)0℃以下低溫后，植物組織細(xì)胞內(nèi)的自由水結(jié)冰，從而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞失水［6］。由此得出低溫對(duì)星油藤可造成水分代謝失調(diào)影響的結(jié)論。因此為了使星油藤在貴州低熱河谷區(qū)域能安全自然越冬，通過低溫鍛煉等措施提高其抗寒性將是下一步研究重點(diǎn)。

［1］ 蔡志全.特種木本油料作物星油藤的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)油脂，2011，36（10）：1-6.

［2］ 張燕，龔德勇，王曉敏，等.星油藤在貴州低熱河谷區(qū)適應(yīng)性觀測(cè)［J］.農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用，2012（6）：21-23.

［3］ 劉冰，王有科.應(yīng)用Logistic方程確定花椒枝條低溫半致死溫度［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，40（4）：475-479.

［4］ 劉建，項(xiàng)東云，陳健波，等.應(yīng)用Logistic方程確定三種桉樹的低溫半致死溫度［J］.廣西林業(yè)科學(xué)，2009，38（2）：75-78.

［5］ 楊華，唐茜，黃毅，等.用電導(dǎo)法配合Logistic方程鑒定茶樹的抗寒性［J］.福建茶葉，2006（3）：320-321.

［6］ 王忠.植物生理學(xué)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 565

A

0528-9017（2014）11-1691-02

文獻(xiàn)著錄格式：王曉敏，張燕.低溫脅迫對(duì)新型油料植物星油藤的影響初探［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：1691-1692，1698.

2014-06-25

貴州省農(nóng)科院基金項(xiàng)目［（2011）009號(hào)］；黔西南州科技局項(xiàng)目［（2012）52號(hào)］

王曉敏（1982-），女，貴州安順人，助理研究員，碩士，從事油脂植物資源保護(hù)與創(chuàng)新工作。E-mail：wxmgzu@163.com。