夏凱麗，周強(qiáng)，楊靜慧，通信作者，李雕，李玉奎，胡妍妍

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西青輕度鹽堿地不同彩葉植物生理特性的差異

夏凱麗a，周強(qiáng)a，楊靜慧a，通信作者，李雕b，李玉奎a，胡妍妍a

（天津農(nóng)學(xué)院 a. 園藝園林學(xué)院，b. 工程技術(shù)學(xué)院，天津 300384）

為了解天津輕度鹽堿地上彩葉植物的適應(yīng)性，本試驗(yàn)以金葉槐、金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿6種彩葉植物為試材，測定了其可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸、丙二醛含量，以及POD、SOD活性。結(jié)果表明，金葉榆可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD活性均最高，但丙二醛含量最低，分別為0.184%、13.758 mg/g、65.033 U/（g · min）、0.005 μmol/g；金葉槐游離脯氨酸含量和SOD酶活性均最高（43.186 μg/g，0.582 U/g）。綜合隸屬函數(shù)分析顯示，適應(yīng)性最強(qiáng)的為金葉榆（0.826）和金葉槐（0.729）；其次為紅葉臭椿（0.634）、紅葉碧桃（0.592）和紫葉李（0.134）；紫葉矮櫻（0.009）適應(yīng)性最差。

鹽堿地；彩葉植物；生理特性；適應(yīng)性

彩葉植物是指在整個生長季節(jié)內(nèi)或生長季節(jié)的某一階段全部或部分葉片較穩(wěn)定地呈現(xiàn)非綠色的植物，其葉色絢麗、景觀獨(dú)特、觀賞期長[1-2]。隨著城市園林綠化的發(fā)展，城市綠化不再只是重視綠化，取而代之的是多彩化和美麗化。因此，彩葉植物成為目前城市園林綠化、景觀美化的新寵[3-4]。

國外對彩葉植物的研究起步較早，在技術(shù)、規(guī)模上都已達(dá)到了較高水平，主要研究發(fā)現(xiàn)、固定和收集彩葉植物的種質(zhì)資源及其變異、細(xì)胞遺傳、彩葉植物成因等方面。國內(nèi)對彩葉植物的應(yīng)用和研究起于20 世紀(jì) 90 年代，且多集中在彩葉植物的資源調(diào)查及篩選、彩葉植物的引種栽培、環(huán)境因素對植物葉色的影響等[5-8]。但有關(guān)生長在鹽堿地上彩葉植物的生理差異研究較少。

本文通過對天津6種常見彩葉植物的生理生化指標(biāo)的測定，試圖了解他們對天津地區(qū)輕度鹽堿地的適應(yīng)性，以期為彩葉樹在鹽堿地上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

選擇天津市西青區(qū)5個地區(qū)的輕度鹽堿地為樣地，樣地土壤含鹽量0.2%～0.3%，pH值為7.8～8.8，土壤為黏壤土，土壤肥力中等。每種植物每處理選擇1 000 m2種植，設(shè)3次重復(fù)。

樣地地點(diǎn)：

①天津市西青區(qū)津靜公路22號天津農(nóng)學(xué)院門口綠化帶；②天津市西青區(qū)天津商業(yè)大學(xué)寶德學(xué)院旁海泰南北大街東側(cè)綠化帶；③天津市西青區(qū)張家窩瑞欣家園旁柳靜路南側(cè)綠化帶；④天津市西青曹莊花卉市場旁外環(huán)西路東側(cè)綠化帶；⑤天津市西青區(qū)中北鎮(zhèn)永旺購物中心（天津中北店）旁飛霞路東側(cè)綠化帶。

株行距見表1。

表1 樣地面積和栽植方式

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選擇天津市廣泛種植的金葉槐、金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿等6～8年生、生長中庸、健壯的植株，通過“S”型取樣方法確定供試植株，每塊樣地確定15個樣株，為15個重復(fù)。

樣葉于2015年10月，彩葉植物休眠后采摘。選取供試彩葉植物的第一主枝中部外層生長成熟、健康的葉片。每個樣株取100片葉子。

1.3 試驗(yàn)方法

可溶性糖含量測定采用蒽酮試劑法測定[9]，可溶性蛋白含量測定用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定[10]，游離脯氨酸含量采用酸性茚三酮比色法測定[11]，POD（過氧化物酶）活性采用愈創(chuàng)木酚法測定[12]，SOD（超氧化物歧化酶）活性采用氮藍(lán)四啡（NBT）光還原法測定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法測定[12]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。西青輕度鹽堿地上不同種類彩葉植物生理指標(biāo)綜合分析采用隸屬函數(shù)[13]和SPSS 20.0進(jìn)行。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式：

U＝X-Xmin/Xmax-Xmin（正相關(guān)） （1）

U＝1-（X-Xmin/Xmax-Xmin）（負(fù)相關(guān)） （2）

其中，U表示品種的指標(biāo)的隸屬函數(shù)值。X和X分別表示各種類指標(biāo)的最大和最小測定值，如果各指標(biāo)測定值與彩葉植物抗性呈正相關(guān)用（1）式，反之用（2）式。

2 結(jié)果與分析

2.1 輕度鹽堿地彩葉植物可溶性糖含量

如圖1所示，輕度鹽堿地上金葉榆和紅葉臭椿可溶性糖含量均為0.184%，并列排名第一；其次是紅葉碧桃（0.173%）；金葉榆、紅葉臭椿和紅葉碧桃可溶性糖含量無顯著差異，且都顯著高于其他3種彩葉植物；金葉槐可溶性糖含量為0.121%，顯著高于紫葉李（0.103%）和紫葉矮櫻（0.089%），紫葉李和紫葉矮櫻二者可溶性糖含量無顯著差異。

圖1 輕度鹽堿地彩葉植物可溶性糖含量

注：圖中不同小寫字母表示組間差異顯著。下同

2.2 輕度鹽堿地彩葉植物可溶性蛋白含量

如圖2所示，輕度鹽堿地上，金葉榆可溶性蛋白含量最高，為13.758 mg/g，顯著高于其他5種彩葉植物；其次是金葉槐（11.360 mg/g），顯著高于其他4種彩葉植物；紅葉碧桃（12.296 mg/g）和紅葉臭椿（10.098 mg/g）之間差異不顯著，二者都顯著高于紫葉李和紫葉矮櫻；紫葉李可溶性蛋白為7.347 mg/g，顯著高于紫葉矮櫻；紫葉矮櫻可溶性蛋白含量最低，為6.423 mg/g。

圖2 輕度鹽堿地可溶性蛋白含量

2.3 輕度鹽堿地彩葉植物游離脯氨酸含量

如圖3所示，輕度鹽堿地上各種類彩葉植物間游離脯氨酸含量差異顯著，其中金葉槐游離脯氨酸含量最高（43.186 μg/g），顯著高于其他5種；其余依次為：紅葉碧桃（39.180 μg/g）、紅葉臭椿（36.910 μg/g）、金葉榆（34.340 μg/g）、紫葉李（32.026 μg/g）、紫葉矮櫻（30.741 μg/g）。

圖3 輕度鹽堿地彩葉植物游離脯氨酸含量

2.4 輕度鹽堿地彩葉植物POD活性

如圖4所示，輕度鹽堿地上各種類彩葉植物POD活性差異顯著。其中金葉榆POD活性最高（65.033 U/（g·min）），顯著高于其他5種；其余依次為：金葉槐（35.883 U/（g·min））、紅葉臭椿（29.168 U/（g·min））、紅葉碧桃（25.828 U/（g·min））、紫葉李（22.588 U/（g·min））、紫葉矮櫻（9.342 U/（g·min））。

圖4 輕度鹽堿地彩葉植物POD活性

2.5 輕度鹽堿地彩葉植物SOD活性

如圖5所示，輕度鹽堿地上金葉槐的SOD活性（鮮重，下同）最高（0.582 U/g），顯著高于其他5種彩葉植物；其次是金葉榆（0.474 U/g）和紅葉臭椿（0.466 U/g），二者之間無顯著差異，且都顯著高于其他3種；紅葉碧桃SOD活性為0.398 U/g，顯著高于其他2種；紫葉矮櫻SOD活性為0.275 U/g，顯著高于紫葉李；紫葉李SOD活性最低（0.257 U/g）。

圖5 輕度鹽堿地彩葉植物SOD活性

2.6 輕度鹽堿地彩葉植物丙二醛含量

如圖6所示，輕度鹽堿地上紫葉矮櫻丙二醛含量最高（0.031 μmol/g），顯著高于其他5種彩葉植物；其次為紫葉李（0.026 μmol/g），紫葉李顯著高于其他4個品種；紅葉碧桃（0.012 μmol/g）、紅葉臭椿（0.010 μmol/g）和金葉槐（0.008 μmol/g）之間差異不顯著，且三者都高于金葉榆；金葉榆丙二醛含量最低，為0.005 μmol/g。

圖6 輕度鹽堿地彩葉植物丙二醛含量

2.7 輕度鹽堿地彩葉植物生理指標(biāo)綜合隸屬函數(shù)

試驗(yàn)運(yùn)用綜合隸屬函數(shù)，分析了輕度鹽堿地上6種彩葉植物各生理指標(biāo)，結(jié)果見表2。由于可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游離脯氨酸含量、POD活性、SOD活性這5個指標(biāo)均與彩葉植物耐鹽堿呈正相關(guān)，按照（1）式計(jì)算。丙二醛含量這個指標(biāo)與彩葉植物適應(yīng)性及抗性呈負(fù)相關(guān)，按（2）式計(jì)算。根據(jù)隸屬函數(shù)綜合分析結(jié)果，將生長在輕度鹽堿地上的6種彩葉植物耐鹽堿性可分為4級，抗性最好的為金葉榆（0.826）和金葉槐（0.729），為第一級；紅葉臭椿（0.634）和紅葉碧桃（0.592）為第二級；第三級為紫葉李（0.134）；紫葉矮櫻（0.009）抗性最弱，為第四級。

表2 輕度鹽堿地彩葉植物生理指標(biāo)綜合隸屬函數(shù)

3 結(jié)論與討論

可溶性糖和游離脯氨酸是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)劑，主要功能在于維持膨壓，從而維持原有的生理過程；可溶性蛋白的重要作用是保護(hù)質(zhì)膜免受脫水造成的傷害，同時增強(qiáng)原生質(zhì)膠體的吸水和持水能力，并增加束縛水含量，相應(yīng)減少自由水的含量，與植物耐受性呈正相關(guān)[14]。超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）是植物保護(hù)酶系統(tǒng)中重要的酶類，維持體內(nèi)活性氧的正常水平，減少活性氧對植物體的毒害作用[15]。丙二醛（MDA）是膜脂過氧化產(chǎn)物之一，MDA 積累較多，抗性較弱[16]。

通過對6種彩葉植物抗性生理指標(biāo)的測定可知，金葉榆可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD活性均最高，金葉槐的游離脯氨酸含量和SOD酶活性均最高；即在同樣的輕度鹽堿地上金葉榆（0.826）和金葉槐（0.729）的抗氧化活性較高，膜脂過氧化程度低，適應(yīng)性最強(qiáng)；紅葉臭椿（0.634）、紅葉碧桃（0.592）和紫葉李（0.134）次之；紫葉矮櫻（0.009）的適應(yīng)性最差。

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責(zé)任編輯：楊霞

Differences of physiological characteristics of different species of colored leaf plants on the mild saline-alkali soil of Xiqing

XIA Kai-lia, ZHOU Qianga, YANG Jing-huia，Corresponding AuthorLI Diaob, LI Yu-kuia, HU Yan-yana

（Tianjin Agricultural University a. College of Horticulture and Landscape, b. College of Engineering and Technology, Tianjin 300384, China）

To understand the adaptability of colored plants on the light saline-alkali land in Tianjin, the physiological characteristics of six kinds of colorful plants, such ascv. Golden stem,cv. jinye,f.and×,f, andVar. were reseached according to their soluble sugar, soluble protein, free proline,malondialdehyde content, POD, and SOD activity in leaves.The results showed that the content of soluble sugar, soluble protein and POD ofcv. jinye were the highest, and its content of malondialdehyde was the lowest（0.184%, 13.758 mg/g, 65.033 U/（g · min）and 0.005 μmol/g respectively）. Free proline content and SOD activity were the highest（43.186 μg/g, 0.582 U/g）incv. Golden stem The results of comprehensive membership function analysis showed thatcv.jinye（0.826）andcv. Golden stem（0.729）have the best adaptability, followed byVar.（0.634）,f.（0.592）andf.（0.134）, while（0.009）was the worst.

saline-alkali land; color leaf plant; physiological features; adaptability

1008-5394（2018）03-0020-04

10.19640/j.cnki.jtau.2018.03.004

S687

A

2018-03-08

天津市重大農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項(xiàng)目（2017CK0184）；天津市林果現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（ITTFPRS2018002）

夏凱麗（1991-），女，碩士在讀，主要從事果樹引種、栽培等研究。E-mail：13821336022@163.com。

楊靜慧（1961 -），女，教授，博士，主要從事園藝植物栽培、抗逆生理和分子育種研究。E-mail：jinghuiyang2@aliyun.com。