姜自紅

(滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與環(huán)境科學(xué)系,安徽 滁州 239000)

盧漫

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇 南京210095)

菊花是菊科(Asteraceae)菊屬(Chrysanthemum)的多年生草本植物，其中有藥用價值的‘黃山貢菊’、‘毫菊’等是我國傳統(tǒng)中藥材，栽培歷史悠久[1]。隨著全球水資源的缺乏，這些藥菊種植地往往面臨著大面積干旱脅迫問題[2]。因此，培育抗旱藥菊新種質(zhì)已成為提高藥菊產(chǎn)量、品質(zhì)和推動藥菊產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵[3]。為此，筆者通過在避雨大棚盆栽5種菊屬植物，模擬干旱條件對2種藥菊和3種野生菊抗旱性進行比較，為藥菊優(yōu)異抗旱種質(zhì)的發(fā)掘與利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗材料為2種藥菊，即‘亳菊’(Chrysanthemummorifolium‘Bozhou’)、‘黃山貢菊’(C.morifolium(Ramat.) Tzvel.Gongju)；3種野生菊，即薩摩野菊(BG1)(C.crassum)、野路菊(WY4)(C.japonense)、陰歧油菊(GD6)(C.okiense)。

1.2 方法

于2017年10月在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)瑣石村實驗基地避雨大棚通過盆栽方式進行相關(guān)試驗。取生長一致的健壯插穗扦插，待植株展開8～10片葉后，挑選生長一致的植株，轉(zhuǎn)移到花盆中進行培養(yǎng)，基質(zhì)是蛭石、珍珠巖、泥炭(體積比為1∶1∶2)，緩苗10d后進行干旱處理，設(shè)置2組處理，一組正常澆水，一組停止?jié)菜?，每個處理3個重復(fù)，每處理3株。在停水后每3d觀察植物的形態(tài)變化。采用觀察法記錄[4～6]，當(dāng)90%及以上的葉片下垂，即出現(xiàn)永久性萎蔫時記為萎蔫。在葉片接近永久性萎蔫時復(fù)水，復(fù)水7d后葉片恢復(fù)正常或發(fā)出新葉時，記為成活。復(fù)活率=(成活植株/萎蔫植株)×100%。

1.2.1葉綠素含量測定

在第0、12、21、30天時用SPAD-502 PLUS葉綠素儀測量植株頂端以下第2片成熟葉片葉綠素含量，精確到0.01 SPAD。

1.2.2葉片相對含水量(RWC)測定

到第30天時，每個處理每株摘取頂端以下3片成熟、無病蟲害的葉片，用電子天平測定其鮮重(FW)，然后放入裝有去離子水的培養(yǎng)皿中，室溫浸泡12h，用吸水紙吸干葉片表面水分后稱量飽和重(TW)，于80℃烘箱中烘干至恒重，取出稱量干重(DW)。3次重復(fù)，計算葉片相對含水量[6]。

1.2.3株高、根冠比測定

到第30天時，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定株高并記錄，植株基部(根莖交界處上部5mm處)到植株頂端的高度記為株高；根冠比為植株地下生物量干重/植株地上生物量干重。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

將統(tǒng)計后數(shù)據(jù)采用脅迫指數(shù)形式表示，并采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物外部形態(tài)變化

圖1～圖5分別展示干旱處理9、15、24、30、42d時5種菊屬植物外部形態(tài)變化。干旱處理到第9天時，陰歧油菊(GD6)最先出現(xiàn)葉片枯黃現(xiàn)象，植株的萎蔫進程較快，表明受到脅迫傷害較重。干旱處理到第15天時，野路菊(WY4)、黃山貢菊出現(xiàn)基部葉片萎蔫，陰歧油菊(GD6)萎蔫現(xiàn)象嚴(yán)重。干旱處理到第24天時，薩摩野菊(BG1)、亳菊出現(xiàn)葉片枯黃現(xiàn)象，陰歧油菊(GD6) 出現(xiàn)永久性萎蔫。干旱處理到第30天時，亳菊、黃山貢菊、野路菊(WY4)頂部以下葉片萎蔫，其中亳菊萎蔫程度最嚴(yán)重，黃山貢菊次之，陰歧油菊(GD6)出現(xiàn)枯死現(xiàn)象。干旱處理到第42天時黃山貢菊、亳菊、野路菊(WY4)出現(xiàn)永久性萎蔫，其中薩摩野菊(BG1)萎蔫進程最慢，表明受到的脅迫傷害較輕。因此，從干旱處理后植株外部形態(tài)變化來看，5種菊屬植物抗旱性由強到弱依次為薩摩野菊(BG1)、野路菊(WY4)、黃山貢菊、亳菊、陰歧油菊(GD6)。

從左到右依次為黃山貢菊、亳菊、野路菊(WY4)、薩摩野菊(BG1)、陰歧油菊(GD6),圖2～5同。圖1 干旱處理到第9天時5種菊屬植物外部形態(tài)變化

圖2 干旱處理到第15天時5種菊屬植物外部形態(tài)變化

圖3 干旱處理到第24天時5種菊屬植物外部形態(tài)變化

圖4 干旱處理到第30天時5種菊屬植物外部形態(tài)變化

圖5 干旱處理到第42天時5種菊屬植物外部形態(tài)變化

圖6 5種菊屬植物葉綠素含量變化圖

2.2 植物葉片葉綠素含量變化

5種菊屬植物葉綠素含量變化如圖6所示。由圖6可知，在干旱脅迫條件下，5種植物葉片內(nèi)葉綠素含量均呈先升后降的明顯變化趨勢，其中陰歧油菊(GD6)從第12天開始下降，降幅最顯著。原因是干旱脅迫條件下葉片失水皺縮，致使葉片內(nèi)葉綠素含量升高，干旱后期植株體內(nèi)代謝失去平衡，葉綠素酶的活性升高,加速葉綠素的降解，最終導(dǎo)致葉綠素含量降低[7]。

2.3 植株復(fù)活率分析

5種菊屬植物在干旱脅迫條件下均表現(xiàn)為基部葉片先發(fā)生萎蔫，出現(xiàn)皺縮下垂現(xiàn)象。薩摩野菊(BG1)、黃山貢菊、亳菊、野路菊(WY4)處理到第42天時復(fù)水，復(fù)水7天后統(tǒng)計復(fù)活率，分別為100%、90%、90%和81.8%。陰歧油菊(GD6)處理到第24天時復(fù)水，復(fù)水7天后統(tǒng)計復(fù)活率為66.7%。因此，從植株復(fù)活率來看，抗旱性最強的是薩摩野菊(BG1)，而陰歧油菊的抗旱性最弱(GD6)。

2.4 干旱脅迫下5種植物抗旱性評價的隸屬函數(shù)分析

干旱脅迫條件下株高、根冠比、葉片相對含水量(RWC)與植物的抗旱性關(guān)系密切[6]。5種植物在干旱處理脅迫下植株的株高、根冠比與對照均呈現(xiàn)顯著差異(表1、表2)。對與抗旱關(guān)系密切的特征向量(根冠比、RWC、株高、地上鮮重、地下鮮重和根長脅迫指數(shù)6個指標(biāo))進行隸屬函數(shù)分析，分別計算5種植物上述6個指標(biāo)的隸屬函數(shù)值并求其平均值(表3)，一般認(rèn)為隸屬函數(shù)平均值越大，植物的抗旱性越強[7]。由表3可知，5種菊屬植物中薩摩野菊(BG1)的隸屬函數(shù)平均值最大(0.902)，說明其抗旱性最強；而陰歧油菊的隸屬函數(shù)平均值最小(0.63)，說明其抗旱性最弱。

表1 干旱脅迫條件下5種菊屬植物株高數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

表2 干旱脅迫條件下5種菊屬植物根冠比數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

3 結(jié)語

干旱脅迫條件下，植物株高、根系長度、根冠比等與植物抗旱性有密切關(guān)系，也會引起葉片相對含水量、葉綠素含量等生理生化變化[8，9]。選取株高、根冠比、葉片相對含水量、葉綠素含量等與抗旱性密切相關(guān)的指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)法對5種菊屬植物抗旱性進行綜合評價，確定抗旱性強弱次序為薩摩野菊(BG1)>野路菊(WY4)>黃山貢菊>亳菊>陰歧油菊(GD6)，這與干旱脅迫下的外部形態(tài)變化觀察評價結(jié)果一致。綜合分析，認(rèn)為5種菊屬植物中抗旱能力最強的是薩摩野菊(BG1)，可考慮作為藥菊優(yōu)異抗旱種質(zhì)加以利用。

表3 干旱脅迫條件下5種菊屬植物與抗旱性相關(guān)的指標(biāo)隸屬函數(shù)值