邵長(zhǎng)芬，李得發(fā)，關(guān)文靈，李世峰

(1.重慶旅游職業(yè)學(xué)院，重慶 409000； 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，云南昆明 650201；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所，云南昆明 650205)

滇海水仙花是多年生草本，根狀莖叢生，有時(shí)自頂端生出匍匐枝；葉通常多數(shù)，倒披針形至狹倒卵狀矩圓形；葉柄極短或與葉片近等長(zhǎng)，具寬翅。產(chǎn)于云南(蒙自、昆明、大理、麗江)和四川(木里)，生于溝邊、水旁和濕草地，海拔1 500～2 300(3 300)m[1]。滇海水仙花觀賞價(jià)值高，可以自播繁衍，生命力強(qiáng)，在野外經(jīng)常成片生長(zhǎng)，觀賞效果很好，且野生滇海水仙花分布的海拔高度相對(duì)較低，引種馴化相對(duì)容易，既是十分重要的觀賞花卉，也是開展育種工作的好材料。目前，關(guān)于滇海水仙花的研究有滇海水仙花種子的萌發(fā)特性研究[2]、高溫脅迫對(duì)滇海水仙花生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究[3]、滇海水仙花的開花傳粉特性研究[4]、滇海水仙花的光合特性研究[5]、滇海水仙花的核型研究[6]、不同培養(yǎng)基成分對(duì)滇海水仙花繼代培養(yǎng)的影響研究[7]、滇海水仙花的生長(zhǎng)特性研究[8]、滇海水仙花的組織培養(yǎng)和快速繁殖研究[9]等，但尚未見到關(guān)于滇海水仙花的耐陰性報(bào)道。因此，本試驗(yàn)對(duì)光脅迫下滇海水仙花的生長(zhǎng)發(fā)育情況進(jìn)行研究，以期研究出滇海水仙花對(duì)光照的需求和適應(yīng)性，為其引種馴化及園林應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選擇健壯、無病蟲的1年生滇海水仙花盆栽實(shí)生苗，種子采自云南麗江。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所進(jìn)行，2015年11月15日選取長(zhǎng)勢(shì)一致的1年生滇海水仙花盆栽實(shí)生苗，用遮陰網(wǎng)進(jìn)行光脅迫處理，即全光照(CK，100%全光)、輕度光脅迫(L1，60%全光)、中度光脅迫(L2，35%全光)、重度光脅迫(L3，15%全光)，每種處理各設(shè)3個(gè)小區(qū)(每小區(qū)40盆，每盆栽植1株滇海水仙花)，每小區(qū)隨機(jī)抽取15盆，進(jìn)行1次生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定 用鋼卷尺測(cè)量不同光脅迫下滇海水仙花的株高、冠幅、葉片數(shù)、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、匍匐莖個(gè)數(shù)、匍匐莖葉片數(shù)、地上部分長(zhǎng)度、地下部分長(zhǎng)度。

1.3.2 葉面積 用型號(hào)為YMJ-B的葉面積測(cè)量?jī)x測(cè)定葉面積。

1.3.3 生物量的測(cè)定 選取各處理保留完整的植株，利用殺青烘干法測(cè)定植株相對(duì)含水量，并計(jì)算根生物量、葉生物量、總生物量、根生物量比、葉生物量比、比葉面積。從每株植株上、中、下層各取1張葉，進(jìn)行重復(fù)測(cè)定[10]。

1.3.4 氣孔參數(shù)的測(cè)定 選取不同光脅迫處理下的健康的滇海水仙花葉片，用脫脂棉拭去葉片表皮灰塵，涂1層薄薄的指甲油。待其自然風(fēng)干后，用透明膠粘取指甲油，粘在載玻片上，置于顯微鏡下觀測(cè)[11]。

1.3.4.1 氣孔密度的觀測(cè) 在光學(xué)顯微鏡的目鏡中放入目鏡測(cè)微尺，放大倍數(shù)40×。計(jì)算每幅圖片上的氣孔個(gè)數(shù)，取平均值，除以圖片面積，統(tǒng)計(jì)1 mm2葉片上的氣孔數(shù)目，即為氣孔密度。

1.3.4.2 氣孔指數(shù)的計(jì)算 統(tǒng)計(jì)氣孔密度的同時(shí)，計(jì)算同一圖片上表皮細(xì)胞的數(shù)目。氣孔指數(shù)計(jì)算公式為I=S/(S+E)×100。式中：I為氣孔指數(shù)，S為一定面積內(nèi)氣孔的數(shù)目，E為相同面積內(nèi)表皮細(xì)胞的數(shù)目。

1.3.4.3 氣孔形態(tài)特征的觀測(cè) 氣孔大小的觀測(cè)在16×40倍顯微鏡下進(jìn)行，每份選10個(gè)視野，每視野測(cè)1次。測(cè)量的氣孔長(zhǎng)度是氣孔中啞鈴形體的長(zhǎng)度，氣孔寬度是垂直于啞鈴形體的氣孔器的最寬值。計(jì)算氣孔的周長(zhǎng)和面積。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 光脅迫對(duì)滇海水仙花葉性狀的影響

從表1可以看出，光脅迫對(duì)滇海水仙花的葉綠素含量、葉片數(shù)、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度和單張葉面積都有顯著影響。隨著光脅迫強(qiáng)度的增大，葉綠素含量、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉片長(zhǎng)寬比、單片葉面積都是先增大后減小，均在CK時(shí)達(dá)到最小值，在L2時(shí)達(dá)到最大值；葉片數(shù)先減小后增大，在CK達(dá)到最大值，在L2達(dá)到最小值。3個(gè)光脅迫處理的葉綠素含量均顯著高于CK(P<0.05)。3個(gè)光脅迫處理的葉片數(shù)均少于CK，其中L2、L3的葉片數(shù)顯著少于CK(P<0.05)。3個(gè)光脅迫處理的葉片長(zhǎng)度均顯著大于CK(P<0.05)，L2的葉片長(zhǎng)度最大，顯著大于L1(P<0.05)。3個(gè)光脅迫處理的葉片寬度均大于CK，其中L2的葉片寬度最大，顯著大于CK。3個(gè)光脅迫處理的葉片長(zhǎng)寬比均大于CK，且各處理間差異不顯著。3個(gè)光脅迫處理的葉面積均大于CK，其中，L1和L2均顯著大于CK(P<0.05)。

表1 光脅迫對(duì)滇海水仙花葉性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.2 光脅迫對(duì)滇海水仙花生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

從表2可以看出，光脅迫對(duì)冠幅、匍匐莖葉片總數(shù)、地上部分莖葉長(zhǎng)均有顯著影響。3個(gè)光脅迫處理的株高、冠幅、地上部分莖葉長(zhǎng)均高于CK；CK的匍匐莖數(shù)、匍匐莖葉片總數(shù)、根長(zhǎng)均小于L1，大于L2和L3。隨著光脅迫強(qiáng)度的增大，株高、匍匐莖葉片總數(shù)、根長(zhǎng)先增大后減小，在L1時(shí)達(dá)到最大值；冠幅、地上部分莖葉長(zhǎng)先增大后減小，在L2達(dá)到最大值，其中，L2、L3的冠幅均顯著高于L1和CK(P<0.05)；CK、L1、L2的匍匐莖葉片總數(shù)顯著高于L3，L1顯著高于L2(P<0.05)；L2的地上部分莖葉長(zhǎng)最大，顯著大于CK(P<0.05)。

表2 光脅迫對(duì)滇海水仙花生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.3 光脅迫對(duì)滇海水仙花生物量分配的影響

從表3可以看出，隨著光脅迫強(qiáng)度的增大，植株含水量、葉生物量比、比葉面積逐漸增大；葉生物量、根生物量、總生物量先增大后減小，均在L1達(dá)到最大值；根生物量比逐漸減小。L1的葉生物量顯著高于L2和L3(P<0.05)；L1的根生物量顯著高于L2和L3的(P<0.05)，CK的根生物量顯著高于L3(P<0.05)；CK的總生物量顯著高于L3(P<0.05)，L1的總生物量顯著高于L2和L3(P<0.05)；L1和CK的葉生物量比和比葉面積均顯著低于L3(P<0.05)；CK和L1的根生物量比顯著高于L3(P<0.05)。

表3 光脅迫對(duì)滇海水仙花生物量分配的影響

2.4 光脅迫對(duì)滇海水仙花葉片氣孔特征參數(shù)的影響

從表4可以看出，光脅迫對(duì)氣孔長(zhǎng)、氣孔寬、氣孔密度、氣孔面積、氣孔周長(zhǎng)和氣孔指數(shù)均有顯著影響。隨著光脅迫強(qiáng)度的增大，氣孔長(zhǎng)、氣孔寬、氣孔面積、氣孔周長(zhǎng)先增大后減小，均在L2達(dá)到最大值；氣孔密度先減小后增大，L3時(shí)達(dá)到最大值；氣孔指數(shù)在L2時(shí)最小。L1和L2的氣孔長(zhǎng)均顯著大于L3(P<0.05)；L1和L2的氣孔寬均顯著大于CK和L3(P<0.05)；L3的氣孔密度顯著大于L2(P<0.05)；L1和L2的氣孔面積均顯著大于L3(P<0.05)，L2的氣孔面積顯著大于CK(P<0.05)；L1和L2的氣孔周長(zhǎng)均顯著大于CK和L3(P<0.05)；L1、L3的氣孔指數(shù)均顯著大于L2(P<0.05)。

3 討論與結(jié)論

在光脅迫下，植物通過調(diào)節(jié)自身的形態(tài)特征來適應(yīng)光的變化。其中，葉片的性狀是衡量植物對(duì)逆境適應(yīng)能力的重要指標(biāo)。本研究中，隨著光脅迫的增強(qiáng)，滇海水仙花葉片的長(zhǎng)度、寬度、長(zhǎng)寬比、葉面積、葉綠素含量逐漸增大，但L3處理時(shí)減小，說明植物通過增大葉片和葉綠素含量，盡可能多地捕捉光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境，但L3處理的滇海水仙花生長(zhǎng)受到抑制，其葉片形態(tài)和葉綠素含量不再增大。在葉片形態(tài)指標(biāo)中比葉面積是衡量植物耐陰性的指標(biāo)，隨著光脅迫的增強(qiáng)，比葉面積顯著增大，比葉面積增大意味著葉面積更大，葉片更薄，在有限的光照條件下有利于捕獲更多光能，積累更多的光合產(chǎn)物，提高耐陰性[12-13]。本研究中，滇海水仙花植株含水量隨著光脅迫的增強(qiáng)而增大，說明光脅迫導(dǎo)致光合作用減弱，蒸騰作用減小，植物的植株的葉片會(huì)變薄，進(jìn)而導(dǎo)致葉片干物質(zhì)含量減少，葉片含水量逐漸增多[14]。光脅迫會(huì)抑制株高、葉片數(shù)的增長(zhǎng)[15-17]。本研究中，滇海水仙花在光脅迫時(shí)，會(huì)增加自身的高度(L1)，以捕捉更多的光能，但過度的光脅迫(L2、L3)則會(huì)使滇海水仙花株高逐漸降低，但株高均高于CK。隨著光脅迫的增強(qiáng)，滇海水仙花葉片數(shù)逐漸減小，說明光脅迫可能影響了葉芽的形成或分化，從而抑制葉片數(shù)量的增長(zhǎng)。植物通過增加地上部分莖葉長(zhǎng)、降低根長(zhǎng)、減少匍匐莖數(shù)、減少匍匐莖葉片總數(shù)來應(yīng)對(duì)遮陰脅迫[18]。本研究中，隨著光脅迫的增強(qiáng)，植株的匍匐莖數(shù)、匍匐莖葉片總數(shù)、根長(zhǎng)均減小，但L1均大于CK，達(dá)到最大值，且L2、L3都小于CK；說明適度光脅迫(L1)有利于滇海水仙花生長(zhǎng)發(fā)育，而過度的光脅迫(L2、L3)則會(huì)抑制其生長(zhǎng)。滇海水仙花為適應(yīng)光脅迫，會(huì)增加自身的冠幅、地上部分莖葉長(zhǎng)度，以捕捉更多的光能，但過度的光脅迫(L3)，則會(huì)使滇海水仙花冠幅、地上部分莖葉長(zhǎng)度降低，但均高于CK；說明適度光脅迫能使滇海水仙花有效地吸收并利用光能，但重度光脅迫(L3)會(huì)導(dǎo)致光能的吸收及利用能力減弱。

表4 光脅迫下滇海水仙花葉片氣孔特征參數(shù)

遮陰在一定程度上可有效延長(zhǎng)光合作用，積累更多的光合產(chǎn)物，但重度遮陰降低植物的光合速率[19]。本研究中，隨著光脅迫的增強(qiáng)，滇海水仙花葉生物量、根生物量、總生物量總體顯著減小，但L1時(shí)均達(dá)到最大值，說明L1時(shí)光合作用延長(zhǎng)，使滇海水仙花積累更多的光合產(chǎn)物。生物量分配可塑性較高的植物對(duì)生存環(huán)境變化的應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)能力也較強(qiáng)[20]。本研究中，隨著光脅迫的增強(qiáng)，滇海水仙花葉生物量比顯著增加，根生物量比顯著減小，但變化幅度較小，說明滇海水仙花為適應(yīng)弱光環(huán)境增加了葉的生物量分配，同時(shí)減少了根的生物量分配，但對(duì)弱光的適應(yīng)能力較差，這可能是造成該種分布范圍有限的重要因素。

光照對(duì)氣孔密度的影響是復(fù)雜的，它與植物生長(zhǎng)有一定的關(guān)系，生長(zhǎng)好、樹冠濃密，光照增強(qiáng)，則氣孔密度較大；生長(zhǎng)差、樹冠稀疏、光照增強(qiáng)，則氣孔密度較小[21]。氣孔密度越大，單位時(shí)間內(nèi)CO2吸收量越多，同化CO2的量越多，光合速率越快，形成有機(jī)物越多，越有利于植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累[22]。本研究中，隨著光脅迫的增強(qiáng)，滇海水仙花葉片氣孔密度和氣孔指數(shù)均逐漸增大，但在L2時(shí)均達(dá)到最低值。說明L2冠幅較稀疏，形成的有機(jī)物較少，L3的冠幅較濃密，形成的有機(jī)物較多。氣孔長(zhǎng)度、氣孔寬度、氣孔面積、氣孔周長(zhǎng)隨著光脅迫的增強(qiáng)逐漸增大，但L3時(shí)均減小，且均小于CK；說明滇海水仙花氣孔長(zhǎng)度、氣孔寬度、氣孔面積、氣孔周長(zhǎng)之間存在相關(guān)性，而與氣孔密度和氣孔指數(shù)之間沒有相關(guān)性。

綜上所述，適度光脅迫(L1)可促進(jìn)滇海水仙花生長(zhǎng)發(fā)育，這與蔡艷飛等的研究[5]一致，但重度光脅迫(L3)則會(huì)抑制滇海水仙花的生長(zhǎng)。因此，滇海水仙花在園林中應(yīng)用時(shí)，適宜栽種在適度光脅迫(L1)環(huán)境中，但應(yīng)避免栽植于重度光脅迫(L3)環(huán)境，以免影響滇海水仙花觀賞效果。