歐敏哲 金立敏 李楚彤 胡武龍
摘 要:通過(guò)對(duì)大花萱草自然干旱脅迫和復(fù)水試驗(yàn),觀察大花萱草生長(zhǎng)狀態(tài)、銹病發(fā)病率,測(cè)定其葉綠素、葉片含水量、MDA含量等指標(biāo),以篩選大花萱草抗旱品種。結(jié)果表明,6個(gè)品種大花萱草對(duì)持續(xù)干旱均有一定的抗旱和自我調(diào)節(jié)能力,其中唐(sf-2)和古彤(gt-1)兩個(gè)品種的自我修復(fù)能力較強(qiáng),適應(yīng)性更為廣泛。
關(guān)鍵詞:大花萱草;干旱脅迫;抗旱
中圖分類(lèi)號(hào):Q945 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.12.004
Abstract: Through natural drought stress and water recovery tests, the growth state and incidence of rust were observed, and chlorophyll, leaf water content, MDA content and other indicators were determined to screen the drought-resistant varieties of Hemerocallis hybridus.The results showed that six species of H. hybridus had a certain ability to resist drought and self-adjustment for persistent drought, among which tang, gutong had stronger self-repairing ability and wider adaptability.
Key words: Hemerocallis hybridus; drought stress; drought resistance
大花萱草(Hemerocallis hybridus)為多年生宿根草本,主要品種由美國(guó)一些植物園、園藝愛(ài)好者收集中、日等國(guó)所產(chǎn)萱草屬植物,進(jìn)行雜交育種所得[1]。因其具有觀賞期長(zhǎng)、觀賞性高、適用性強(qiáng)、品種豐富、群體功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的重視,發(fā)展空間廣泛[2]。干旱脅迫是大花萱草生長(zhǎng)過(guò)程中面臨的最廣泛的生長(zhǎng)逆境[3],會(huì)導(dǎo)致植物失水死亡,觀賞性下降。本研究開(kāi)展自然干旱脅迫和復(fù)水試驗(yàn),通過(guò)觀察不同品種大花萱草的生長(zhǎng)狀態(tài)并測(cè)定相關(guān)生理指標(biāo),篩選優(yōu)良抗旱品種,為園林應(yīng)用提供參考。
1 材料和方法
1.1 材 料
供試的6個(gè)大花萱草品種包括唐(sf-2)、古彤(gt-1)、背紅(n-5)、曙光(p-17)、雜交品種0812和雜交品種sz-37,均為多年生開(kāi)花苗,試驗(yàn)在蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院相城科技園內(nèi)進(jìn)行。
1.2 方 法
試驗(yàn)于2017年5月,選取大花萱草健壯的多年生開(kāi)花苗種植于室內(nèi)花盆中,花盆口徑為21 cm,澆透水后,分為3組:第1組在透水后即停止?jié)菜M(jìn)行持續(xù)干旱脅迫,記為干旱組;第2組干旱脅迫14 d后澆水開(kāi)展復(fù)水試驗(yàn),記為干旱復(fù)水處理組;第3組進(jìn)行正常水肥管理,記為對(duì)照組。每個(gè)品種干旱脅迫組、干旱脅迫復(fù)水處理組、對(duì)照組均30盆,共計(jì)540盆,每盆4~5芽。
干旱脅迫處理后7 d和14 d記錄各品種大花萱草的植株形態(tài)與銹病發(fā)病率,并于7 d和14 d清晨8點(diǎn)采集葉片,采用常壓恒溫干燥法測(cè)量葉片含水量,葉片浸泡法測(cè)量電導(dǎo)率,硫代巴比妥酸法測(cè)量丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量,利用分光光度計(jì)測(cè)量葉綠素含量[3]。
1.3 數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 干旱脅迫對(duì)大花萱草植株生長(zhǎng)形態(tài)的影響
通過(guò)干旱脅迫,不同的大花品種表現(xiàn)出不同的狀態(tài),通過(guò)對(duì)比株高、葉片顏色、花色[4]等觀察發(fā)現(xiàn)部分品種植株形態(tài)能保持較長(zhǎng)時(shí)間的觀賞性,具體表現(xiàn)見(jiàn)表1。
從表1可看出,sf-2、gt-1和0812三個(gè)品種在干旱脅迫時(shí),雖然植株底部葉片變黃、上部葉片萎蔫,但不明顯,在一定程度上保持了觀賞性;而n-5、p-17和sz-37三個(gè)品種上部葉片出現(xiàn)嚴(yán)重萎蔫和彎折,觀賞性急速下降;脅迫14 d后,復(fù)水,6個(gè)品種的大花萱草3 d內(nèi)均能恢復(fù)直立狀態(tài)。
2.2 干旱脅迫對(duì)大花萱草銹病發(fā)病率的影響
大花萱草銹病產(chǎn)生時(shí)會(huì)對(duì)萱草的莖、葉產(chǎn)生危害,嚴(yán)重時(shí)可使全株葉片枯死,花蕾干枯凋落,影響觀賞,干旱及土壤黏稠等因素會(huì)導(dǎo)致銹病發(fā)生[5]。從圖1可看出,6個(gè)大花萱草品種中,正常情況下,僅p-17有銹病發(fā)生,其發(fā)生率為5%,其他5個(gè)品種均未見(jiàn)銹?。桓珊得{迫條件下,p-17、0812和sz-37這3個(gè)品種銹病均有發(fā)生,其中p-17發(fā)病率最高,達(dá)到20%,0812、sz-37兩個(gè)品種發(fā)病率均為5%,其他3個(gè)品種無(wú)論是干旱脅迫還是正常狀態(tài)均沒(méi)有發(fā)病。由此可見(jiàn),干旱脅迫易誘發(fā)銹病,其中sf-2、gt-1和n-5三個(gè)品種的銹病抗病性較強(qiáng)。
2.3 干旱脅迫對(duì)大花萱草葉綠素含量的影響
葉綠素是一類(lèi)與光合作用有關(guān)的最重要的色素,其含量變化在一定程度上能反映植物光合作用的能力[3]。從圖2可看出,6個(gè)品種的大花萱草在干旱脅迫下,葉綠素含量均呈下降趨勢(shì),0~14 d各品種葉綠素含量下降速率相接近,14~21d sf-2、gt-1、0812三個(gè)品種葉綠素含量下降速率明顯低于其他三個(gè)品種;復(fù)水后,6個(gè)品種葉綠素含量均能迅速回升。由此可見(jiàn),sf-2、gt-1、0812在持續(xù)干旱脅迫下,葉綠素含量降幅相對(duì)較小,在一定程度上反映了其相對(duì)較強(qiáng)的抗旱性。
2.4 干旱脅迫對(duì)大花萱草含水量的影響
植物在干旱條件下,體內(nèi)的含水量會(huì)逐漸下降,含水量過(guò)低會(huì)影響植物正常的生理代謝。從圖3可看出,大花萱草在正常狀態(tài)下相差不大,含水量都在95%以上,在干旱脅迫下,含水量均呈下降趨勢(shì),其中0~14 d下降速率比較平緩,含水量基本降到82%左右,14~21 d含水量急劇下降至40%左右;復(fù)水后,6個(gè)品種的大花萱草含水量均迅速提升至與干旱7 d時(shí)的含水量基本持平,說(shuō)明6個(gè)品種的大花萱草對(duì)持續(xù)干旱有一定的自我調(diào)節(jié)能力。
2.5 干旱脅迫對(duì)大花萱草MDA含量的影響
MDA是膜脂過(guò)氧化最重要的產(chǎn)物之一,它的產(chǎn)生能加劇膜的損傷,其含量的變化與細(xì)胞膜質(zhì)過(guò)氧化程度的高低呈現(xiàn)正相關(guān),故常以其含量的變化間接測(cè)定膜系統(tǒng)受損程度以及植物的抗逆性[3]。從圖4可看出,干旱脅迫條件下,6個(gè)品種大花萱草的MDA含量均呈升高趨勢(shì)且品種間差異均未達(dá)顯著水平,其中0~7 d上升速率相對(duì)較小,7~14 d迅速上升,說(shuō)明隨著干旱脅迫的持續(xù),過(guò)氧化程度加劇膜受損日趨嚴(yán)重;干旱復(fù)水后,MDA的含量迅速下降至與干旱脅迫7 d的含量接近。
3 結(jié)論與討論
大花萱草具有一定的抗逆性,耐干旱瘠薄,但并非所有品種均可在長(zhǎng)期干旱脅迫下保持良好觀賞性。環(huán)境條件較差的種植場(chǎng)所,選擇一些抗干旱脅迫性強(qiáng)的品種有利于保持觀賞性。
陳麗飛等[6]認(rèn)為耐旱性在條件下通過(guò)代謝反應(yīng)來(lái)忍受干旱,并在干旱解除后各種生理功能能迅速恢復(fù)正常,形態(tài)上表現(xiàn)為葉片延遲卷曲等。當(dāng)植物細(xì)胞因缺水遭受傷害時(shí),產(chǎn)生的丙二醛具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性,對(duì)許多生物功能分子有很強(qiáng)的破壞作用,并能夠破壞原生質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能,其含量高低是反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用強(qiáng)弱和質(zhì)膜破壞程度的重要指標(biāo)[7]。干旱脅迫條件下植物體內(nèi)水分狀況能較好地反映植物的抗旱能力,可作為品種抗旱性比較的重要指標(biāo)之一[8-9]。本試驗(yàn)中,干旱脅迫時(shí),大花萱草的發(fā)病率提高,干旱脅迫14 d后復(fù)水,6個(gè)品種大花萱草3 d內(nèi)均能恢復(fù)直立狀態(tài);葉片相對(duì)含水量與葉片變化一致,干旱復(fù)水后,6個(gè)品種大花萱草含水量均迅速提升,與干旱一周時(shí)的含水量基本持平,說(shuō)明6個(gè)品種的大花萱草對(duì)持續(xù)干旱有一定的抗旱和自我調(diào)整能力;6個(gè)品種中sf-2、gt-1和0812葉綠素含量較其他品種變化幅度小,說(shuō)明這3個(gè)品種抗旱性更強(qiáng);MDA含量變化的趨勢(shì)說(shuō)明6個(gè)品種中sf-2、gt-1和n-5具有更強(qiáng)的自我修復(fù)能力。綜合而言,在極度干旱條件下栽培,建議選擇sf-2和gt-1兩個(gè)品種,其觀賞性、抗病性更強(qiáng),更適合推廣。
參考文獻(xiàn):
[1]劉昕,劉樹(shù)英,孫葉迎,等.萱草屬植物研究進(jìn)展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(3):138-141.
[2]任陽(yáng),劉洪章,劉樹(shù)英,等.萱草屬植物研究綜述[J].北方園藝,2017(20):180-184.
[3]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:高等教育出版社,2000.
[4]金立敏,張文婧,周玉珍.萱草屬大花萱草形態(tài)性狀描述標(biāo)準(zhǔn)和觀測(cè)記載方法[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(3):1292-1294. [5]趙天榮.長(zhǎng)三角地區(qū)大花萱草主要病蟲(chóng)害的發(fā)生與防治[C]//中國(guó)園藝學(xué)會(huì)觀賞園藝專(zhuān)業(yè)委員會(huì),國(guó)家花卉工程技術(shù)研究中心.中國(guó)觀賞園藝研究進(jìn)展,2016.
[6]陳麗飛,王克鳳,金鵬,等.不同遮陰處理對(duì)大花萱草形態(tài)及生物量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(29):17808-17810.
[7]張曉瑋,龔雪梅,張?jiān)?皖北地區(qū)5種城市綠地地被植物抗旱性評(píng)價(jià)[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)2015(36):48-53
[8]趙天榮,徐志豪,張晨輝,等.持續(xù)極端高溫干旱天氣對(duì)大花萱草生長(zhǎng)的影響[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(2):196-202.
[9]孫徐骉,武榮花.萱草屬植物研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2016(4):7-11,18.