呂秀立，施季森，沈烈英，尹麗娟，王 鋮

（1. 南京林業(yè)大學(xué) 林木遺傳和基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210037；2. 上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海 200232）

考來(lái)木屬優(yōu)良品種篩選

呂秀立1，施季森1，沈烈英2，尹麗娟2，王 鋮2

（1. 南京林業(yè)大學(xué) 林木遺傳和基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210037；2. 上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海 200232）

以3個(gè)考來(lái)木品種為研究對(duì)象，調(diào)查了其在人工模擬根系全部淹沒、半淹兩種不同程度水澇脅迫下，其質(zhì)膜透性、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、游離脯氨酸含量等生理指標(biāo)的變化，發(fā)現(xiàn)各個(gè)指標(biāo)之間具有一定的關(guān)聯(lián)性。其中一個(gè)品種抗全淹能力相對(duì)較弱，葉片失水嚴(yán)重；而在半淹狀態(tài)下，3個(gè)品種在整個(gè)處理過(guò)程中無(wú)明顯變化，可見半淹不能對(duì)考來(lái)木造成危害。初步篩選出2個(gè)優(yōu)良耐水濕考來(lái)木品種。

考來(lái)木；水澇脅迫；生理指標(biāo)；耐水濕

考來(lái)木Correa carmen是蕓香科、考來(lái)木屬常綠小灌木，該屬有11個(gè)種，原產(chǎn)澳大利亞，花色多，花型多，長(zhǎng)2.5 cm左右，單株花朵數(shù)量眾多，多數(shù)品種從夏末開至晚冬、甚至初春宛如冬季里的精靈[1]?？紒?lái)木屬是澳大利亞的特有屬，2008年我國(guó)首次引種收集考來(lái)木屬資源，分別從美國(guó)、澳大利亞等地篩選引進(jìn)了考來(lái)木3個(gè)品種：‘暗紅吊鐘’考來(lái)木Correa‘Dusky Bells’、‘菲爾莫爾’考來(lái)木Correa‘fillmore’、白花考來(lái)木Correa alba共600棵?？紒?lái)木具備耐寒耐干旱的優(yōu)良特性，但不耐水濕，因此品種選優(yōu)時(shí)，對(duì)目前已經(jīng)引進(jìn)的考來(lái)木屬植物進(jìn)行了耐水濕脅迫試驗(yàn)，從中選擇出1～2種適合國(guó)內(nèi)種植的考來(lái)木品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料由上海市城投綠化科技發(fā)展有限公司提供，共3個(gè)品種，為Correa‘Dusky Bells’、Correa alba、Correa‘ fillmore’， 分 別編號(hào)為品種A、B和C。

1.2 試驗(yàn)方法

選取生長(zhǎng)一致的3個(gè)考來(lái)木種苗若干，將其放入水池，淹水高度分為全淹（水位淹至土壤表面）和半淹兩種（水位淹至土壤表面1/2處），每隔4 d取一次樣，測(cè)定質(zhì)膜透性、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、游離脯氨酸含量等生理指標(biāo)。

質(zhì)膜透性的測(cè)定采用電導(dǎo)儀法[2]，葉綠素含量的測(cè)定采用酒精浸提法[2]，可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[2]，SOD活性的測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法[2]，以抑制NBT光化還原的50%為一個(gè)酶活性單位（U），游離脯氨酸含量的測(cè)定采用酸性茚三酮法[2]。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 7.5和DPS14.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 淹水對(duì)考來(lái)木質(zhì)膜透性的影響

3個(gè)考來(lái)木品種在不同淹水高度下質(zhì)膜透性變化見圖1?？梢钥吹?，在半淹狀態(tài)下，3個(gè)考來(lái)木品種質(zhì)膜透性在第4 d顯著升高，之后趨于穩(wěn)定，第16 d時(shí)少許回落，最大增幅172.8%、135.4%和172.2%；在全淹狀態(tài)下，3個(gè)考來(lái)木品種質(zhì)膜透性表現(xiàn)一致，均隨著淹水時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增大，在12 d后趨于穩(wěn)定，最大增幅分別為211.5%、158.1%和209.8%。從增幅上來(lái)看，全淹對(duì)考來(lái)木傷害較大，而半淹第16 d質(zhì)膜透性降低說(shuō)明考來(lái)木對(duì)半淹有一定的適應(yīng)性。

2.2 淹水對(duì)考來(lái)木葉綠素含量的影響

不同淹水程度下，3個(gè)考來(lái)木品種葉綠素含量變化不一致（圖2）。半淹時(shí)，品種A前4 d葉綠素含量下降，第8 d穩(wěn)定，第12 d回升，品種B第4 d無(wú)明顯變化，第8 d顯著下降，之后趨于穩(wěn)定，而品種C在處理期間持續(xù)下降。全淹時(shí)，3個(gè)考來(lái)木品種表現(xiàn)基本一致，均呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，品種A和B在第8 d達(dá)到最小值，品種C在第12 d達(dá)到最小值。

圖1 3個(gè)考來(lái)木品種不同淹水程度對(duì)質(zhì)膜透性的影響Fig.1 The effects of different extent of waterlogging on membrane permeability of three cultivars of Correa

圖2 3個(gè)考來(lái)木品種不同淹水程度對(duì)葉綠素含量的影響Fig.2 The effects of different extent of waterlogging on chlorophyll of three cultivars of Correa

2.3 淹水對(duì)考來(lái)木可溶性蛋白的影響

在半淹狀態(tài)下，3個(gè)考來(lái)木品種在脅迫前期可溶性蛋白急劇下降（圖3），第8 d趨于穩(wěn)定，之后又有升高；而在全淹狀態(tài)下，品種A和C第4 d可溶性蛋白含量顯著降低，第8 d至16 d趨于穩(wěn)定，品種B在前8 d可溶性蛋白處于下降狀態(tài)，第12 d升高。

圖3 3個(gè)考來(lái)木品種不同淹水程度對(duì)可溶性蛋白的影響Fig.3 The effects of different extent of waterlogging on the soluble protein of three cultivars of Correa

2.4 淹水對(duì)考來(lái)木SOD活性的影響

不同考來(lái)木品種在淹水條件下SOD活性變化不同（圖4）。在半淹條件下，品種A和C在第4d葉片中SOD活性升高，第8 d降低，之后趨于穩(wěn)定，品種B葉片內(nèi)SOD在脅迫前8 d一直處于下降狀態(tài)，第12 d逐漸回升。在全淹條件下，品種A和C在第4 d SOD活性也有所上升，之后持續(xù)下降直至脅迫結(jié)束，品種B葉片內(nèi)SOD活性則在整個(gè)脅迫過(guò)程中保持降低趨勢(shì)。

圖4 3個(gè)考來(lái)木品種不同淹水程度對(duì)SOD活性的影響Fig.4 The effects of different extent of waterlogging on SOD activities of three cultivars of Correa

2.5 淹水對(duì)考來(lái)木脯氨酸的影響

在兩種淹水程度脅迫過(guò)程中，3個(gè)考來(lái)木品種均表現(xiàn)為先升后降趨勢(shì)（圖5），且變化基本一致。品種A和B脯氨酸含量在第8 d達(dá)到峰值，而品種C在第4 d達(dá)到峰值，繼而在第12 d急劇下降，之后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。半淹狀態(tài)下，脯氨酸含量變化幅度大于全淹狀態(tài)下，說(shuō)明考來(lái)木植物體內(nèi)對(duì)半淹脅迫調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，而對(duì)全淹脅迫的調(diào)節(jié)能力相對(duì)較弱。

2.6 生理指標(biāo)的相關(guān)性

表1列出了5個(gè)生理指標(biāo)之間的相關(guān)性，質(zhì)膜透性與可溶性蛋白之間存在極顯著負(fù)相關(guān)，與脯氨酸含量呈顯著正相關(guān)，SOD活性與葉綠素呈顯著正相關(guān)，與可溶性蛋白呈顯著負(fù)相關(guān)，而其他指標(biāo)之間相關(guān)性不顯著。

圖5 3個(gè)考來(lái)木品種不同淹水程度對(duì)脯氨酸含量的影響Fig.5 The effects of different extent of waterlogging on the content of proline of three cultivars of Correa

表1 生理指標(biāo)相關(guān)性分析?Table 1 Correlation analysis of physiological indexes

3 討 論

3.1 淹水對(duì)3個(gè)考來(lái)木生理指標(biāo)的影響

滲透調(diào)節(jié)作用是植物抵御逆境的重要生理機(jī)制，生物體在其正常的代謝過(guò)程中可通過(guò)有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等）的積累、合成來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透平衡，從而緩解脅迫對(duì)植物造成的傷害。但有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)脅迫的響應(yīng)則因植物種類、脅迫類型的不同而呈現(xiàn)不同的特征[3]，因此通過(guò)測(cè)定相同脅迫條件下，不同植物品種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化，可以初步分析判斷該品種抗脅迫能力的強(qiáng)弱。

質(zhì)膜透性反應(yīng)了植物在淹水脅迫過(guò)程中細(xì)胞膜的氧化程度[4]，質(zhì)膜透性越大說(shuō)明受害越嚴(yán)重。在淹水脅迫過(guò)程中，3個(gè)考來(lái)木品種質(zhì)膜透性均有不同程度的升高，就細(xì)胞膜傷害程度上看，品種C＞B≥A。

光合作用是植物重要的生命特征之一，其中葉綠素含量是影響光合作用效率的重要因素之一，葉綠素含量越高其捕獲光的能力越強(qiáng)，進(jìn)行光合作用的能力也越強(qiáng)[5]。淹水脅迫時(shí)由于葉綠體遭到破壞導(dǎo)致葉綠素降解[6]，表現(xiàn)為葉片失綠，但在本試驗(yàn)中，葉綠素含量在淹水中后期有明顯上升現(xiàn)象，尤其在全淹狀態(tài)下，葉綠素含量在12～16 d甚至上升至與淹水前相當(dāng)?shù)乃?，這與范川等[7]的研究結(jié)果一致，但是與陳桂芳等[8]對(duì)中華蚊母淹水研究中葉綠素持續(xù)降低的結(jié)果有差異，推測(cè)是由于葉片失水速度大于葉綠素降解速度，導(dǎo)致單位質(zhì)量葉綠素升高，這也與淹水程度越高，葉片失水越嚴(yán)重，葉綠素上升越明顯的現(xiàn)象吻合。

淹水脅迫還會(huì)引起可溶性蛋白合成受阻和分解[9]，本試驗(yàn)中可溶性蛋白含量在初期快速下降，后期趨于穩(wěn)定或升高，推測(cè)升高原因可能是考來(lái)木在淹水后期自身產(chǎn)生調(diào)節(jié)而合成了一些逆境蛋白和貯藏蛋白，補(bǔ)充了可溶性蛋白，導(dǎo)致可溶性蛋白不再減少[10]。

SOD是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，在淹水脅迫中，植物產(chǎn)生的活性氧自由基增多，SOD活性也隨之增強(qiáng)[11]。在考來(lái)木淹水前期SOD活性快速升高，但是隨著淹水的持續(xù)，SOD活性開始下降，何嵩濤[12]對(duì)銀杏的水澇脅迫研究中也出現(xiàn)類似現(xiàn)象。本試驗(yàn)中SOD對(duì)考來(lái)木保護(hù)作用較弱，表現(xiàn)為SOD活性上升時(shí)間短，品種B甚至從淹水開始SOD活性就持續(xù)下降，說(shuō)明考來(lái)木對(duì)淹水的響應(yīng)過(guò)程中，SOD不是主要的應(yīng)急機(jī)制。

脯氨酸是在非生物脅迫時(shí)，植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。在兩種淹水強(qiáng)度下，品種C體內(nèi)脯氨酸相比于品種A和B積累速度快，處理第4天就已達(dá)到峰值，證明品種C此時(shí)已經(jīng)受到嚴(yán)重的脅迫。本試驗(yàn)中，3個(gè)考來(lái)木品種脯氨酸含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，推測(cè)可能原因?yàn)殡S著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，考來(lái)木光合能力減弱，碳水化合物合成減少，從而引致缺少合成脯氨酸的原料和能量，最終導(dǎo)致脯氨酸含量降低[13]。

本試驗(yàn)中，質(zhì)膜透性、葉綠素、可溶性蛋白、SOD活性和脯氨酸之間有一定的關(guān)聯(lián)性，但不是所有指標(biāo)都存在顯著相關(guān)，表明各生理指標(biāo)之間信息重疊不多[14]，單個(gè)指標(biāo)無(wú)法代表其他指標(biāo)的信息，需要多個(gè)指標(biāo)來(lái)綜合評(píng)價(jià)考來(lái)木的耐水濕能力。

3.2 不同淹水強(qiáng)度對(duì)3個(gè)考來(lái)木的影響

3個(gè)考來(lái)木品種對(duì)兩種淹水程度均有一定的抵抗能力，但品種之間有差異。在兩種水濕脅迫中，品種A和品種B可溶性蛋白、脯氨酸的調(diào)節(jié)作用在第8 d達(dá)到最大限度，葉綠素含量也在第8 d達(dá)到最低值（后期由于葉片失水導(dǎo)致總含量上升），SOD的保護(hù)停留在第4 d；而品種C脯氨酸的調(diào)節(jié)作用在第4 d就達(dá)到頂峰，SOD活性也持續(xù)下降，說(shuō)明品種C耐水濕能力較差且耐受時(shí)間較短。從質(zhì)膜透性變化情況來(lái)看，全淹致使EC值不斷上升，而半淹在第4～8 d之后就穩(wěn)定，說(shuō)明全淹對(duì)細(xì)胞膜傷害程度大，而對(duì)半淹可逐漸適應(yīng)。

大量的研究結(jié)果表明，水分脅迫下植物的新生葉片、新生枝的數(shù)量、枝條的增長(zhǎng)速率，以及根的延伸等受到不同程度的抑制，因此植物的總生物量呈減小趨勢(shì)，甚至被完全抑制。但脅迫強(qiáng)度、受試物種生物學(xué)特征和植物生長(zhǎng)進(jìn)程的不同，生物量與生產(chǎn)力衰退幅度存在較大的差異[15]。本試驗(yàn)中從考來(lái)木植株形態(tài)來(lái)看，全淹狀態(tài)下，品種A與品種B處理第16 d植株葉片稍萎蔫，但未死亡，而品種C抗全淹能力相對(duì)較弱，處理植株葉片失水嚴(yán)重；而在半淹狀態(tài)下，3個(gè)品種考來(lái)木植株在整個(gè)處理過(guò)程中無(wú)明顯變化，可見半淹不能對(duì)考來(lái)木造成危害。這與生理指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果是一致的，可以初步篩選出品種A、品種B是比較優(yōu)良的品種。

[1] 呂秀立. 冬之精靈－考來(lái)木[J]. 園林,2011, (6): 76.

[2] 王學(xué)奎.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù): 第2版[M].北京:高等教育出版社,2006,134-283.

[3] 吳 林,張志東,李亞?wèn)|,等.淹水對(duì)越桔某些生理指標(biāo)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000, 22(1): 62-64.

[4] 李玉梅,郭修武,代漢萍,等.鹽堿脅迫對(duì)牛疊肚幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及葉綠素含量的影響[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(1):9-16.

[5] 吳思政,聶東伶,梁文斌,等.4 個(gè)藍(lán)莓品種光合特性的比較[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(3):1-6.

[6] 徐 艷.幾個(gè)牡丹品種的耐濕熱生理生化特性研究[D]. 長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.

[7] 范 川,李賢偉.毛豹皮樟苗木耐澇性評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選[J].福建林業(yè)科技,2009,36(1):67-70.

[8] 陳桂芳,蔡孔瑜,李在軍,等.淹水對(duì)中華蚊母樹生長(zhǎng)及生理的影響[J].西南林學(xué)院學(xué)報(bào),2008,28(5): 42-44.

[9] 薛 立,許祝莨,李秋靜,等.水淹脅迫對(duì)尖葉杜英和水蒲桃幼苗生理特征的影響[J].湖南林業(yè)科技,2014,41(1):1-6.

[10] 王 萍,胡永紅,王麗勉,等.觀賞植物耐澇性鑒定指標(biāo)的種類及其評(píng)價(jià)方法[J].北方國(guó)藝,2007, (11): 78-81.

[11] 劉國(guó)琴,樊衛(wèi)國(guó).果樹對(duì)水分脅迫的生理響應(yīng)[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2000,13(1): 101-106.

[12] 何嵩濤,劉國(guó)琴,樊衛(wèi)國(guó).銀杏對(duì)水澇脅迫的生理反應(yīng)（I）——水澇脅迫對(duì)銀杏膜脂過(guò)氯化作用及保護(hù)酶活性的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2000,19(4):272-275.

[13] 肖 強(qiáng),鄭海雷,葉文景,等.水淹對(duì)互花米草生長(zhǎng)及生理的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(9):1025-1028.

[14] 周廣生,梅方竹,周竹青,等.小麥不同品種耐濕性生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)及其預(yù)測(cè)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,36(11):1378-1382.

[15] 王 妍, 張 超, 李 昆. 干熱河谷鄉(xiāng)土樹種清香木幼苗生長(zhǎng)對(duì)不同水分梯度的響應(yīng)[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014,34(10): 19-25.

The superior variety selection ofCorrea carmen

LV Xiuli1, SHI Jisen1, SHEN Lieying2, YIN Lijuan2, WANG Cheng2
(1.Key Laboratory of Forest Genetics and Gene Engineering Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China;2. Shanghai Academy of Landscape Architecture Science & Planning, Shanghai 200232, China)

Three cultivars ofCorreaseedlings were selected to investigate their endurance of flooding stress. physiological indicators,including consist of membrane permeability, chlorophyll, the soluble protein, SOD activities and proline were measured under half and full root-submersion conditions，there has a certain correlation between different indexes. One of the varieties is relatively weak ability to resist full root-submersion condition and the leaves with serious water loss; in the whole process has no obvious changes when the three varieties are under half root-submersion conditions, and half root-submersion conditions cannot cause a visible harm.Results showedCorrea‘Dusky Bells’ andCorrea albahad higher tolerance to waterlogging.

Correa carmen; flooding stress; physiological indexes; waterlogging tolerance

S722.3+3

A

1673-923X(2017)02-0024-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.02.005

2015-08-24

上海市種業(yè)發(fā)展項(xiàng)目 （滬農(nóng)科種字(2015)第8號(hào)）

呂秀立，高級(jí)工程師 通訊作者：施季森，教授；E-mail： jshi@njfu.edu.cn

呂秀立，施季森，沈烈英，等. 考來(lái)木屬優(yōu)良品種篩選[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017, 37(2): 24-28.

[本文編校：吳 彬]