劉志高 邵偉麗 申亞梅 季夢(mèng)成 葉 盈

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院,浙江杭州 311300)

鐵線蓮屬(Clematis)植物被譽(yù)為“藤本皇后”,花色艷麗、花型多樣,是家庭園藝和城市綠化的優(yōu)良材料。觀賞鐵線蓮品種多以歐洲為育種起源地,適宜在冷涼干燥的環(huán)境下栽培,目前已有超過(guò)400個(gè)品種在世界各地廣泛種植[1]。我國(guó)上海市和浙江省自本世紀(jì)初開(kāi)始引進(jìn)觀賞鐵線蓮品種,深受園藝愛(ài)好者喜愛(ài)。相對(duì)于地理緯度較高的歐洲,江南地區(qū)的氣候更加溫暖,夏季高溫易引發(fā)鐵線蓮莖葉熱害。如杭州夏季常出現(xiàn)40℃高溫天氣,致使植株葉片萎蔫脫落、莖稈枯萎,甚至整株死亡,觀賞價(jià)值大打折扣,同時(shí)造成光合效率下降,有機(jī)產(chǎn)物積累受阻,影響翌年?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)和開(kāi)花。目前有關(guān)鐵線蓮耐熱生理及耐熱品種選育的研究較少,僅限于對(duì)皇帝、落日等少數(shù)幾個(gè)品種耐熱性的比較[2],評(píng)價(jià)體系尚有待完善。此外,植物耐熱能力是一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀,僅靠少量通用指標(biāo)難以對(duì)耐熱性強(qiáng)弱進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)判[3-4],因而借助多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)植物耐熱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)更為科學(xué)合理[5]。

浙江農(nóng)林大學(xué)觀賞鐵線蓮育種課題組在品種耐熱栽培適應(yīng)性研究方面進(jìn)行了多年實(shí)踐,本次選取11項(xiàng)典型生理生化指標(biāo),采用主成分、隸屬函數(shù)和逐步回歸等分析方法,對(duì)20個(gè)常見(jiàn)鐵線蓮品種的耐熱性進(jìn)行比較,篩選出6個(gè)適宜的耐熱性評(píng)價(jià)指標(biāo),并據(jù)此建立評(píng)價(jià)體系,旨在為鐵線蓮品種栽培適應(yīng)性評(píng)價(jià)體系的建立和耐熱型鐵線蓮品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的20個(gè)鐵線蓮栽培品種均為江浙地區(qū)廣泛銷售的種類。 采用由波蘭 CLEMATIS Z'ród?o Dobrych Pn?czy公司進(jìn)口的3年生扦插苗,每個(gè)品種6株,共120株。試驗(yàn)開(kāi)始前在國(guó)際鐵線蓮協(xié)會(huì)(International Clematis Society,http://www.clematisinternational.com)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)所購(gòu)買品種主要信息逐一進(jìn)行核對(duì)(表1)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 高溫半致死溫度測(cè)定 為避免自然高溫對(duì)葉片的影響,于2015年5月14-16日(日最高溫度26～27℃)采集葉樣。選用健康、成熟葉片作為試驗(yàn)材料,每個(gè)品種采集3個(gè)植株,每株2～3片復(fù)葉。葉片高溫半致死溫度測(cè)定參照李謙盛等[6]的方法,采用Logistic方程進(jìn)行擬合計(jì)算:

表1 20個(gè)供試鐵線蓮品種基本信息Table 1 The information of 20 Clematis cultivars

式中,y:葉片相對(duì)電導(dǎo)率；k:相對(duì)電導(dǎo)率的飽和容量；t:處理溫度。方程經(jīng)線性化處理后采用直線回歸法計(jì)算a、b值。

1.2.2 高溫處理與觀測(cè)采樣 2015年7月23日傍晚將供試植株放入溫室,利用溫室內(nèi)加小棚(高1.5 m、底寬2.2 m、長(zhǎng)16 m)的方式獲取高溫對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行處理。于7月24日、7月31日和8月7日分3次進(jìn)行形態(tài)觀測(cè)和葉片樣品采集,形態(tài)觀測(cè)包括每個(gè)品種的6個(gè)植株莖、葉生長(zhǎng)情況并記錄,葉片采集方法同1.2.1。試驗(yàn)期間進(jìn)行正常水分管理,小棚內(nèi)溫度變化見(jiàn)圖1。

1.2.3 高溫下植株熱害指數(shù)的測(cè)定 熱害指數(shù)(heat injury indexes,HII)的量化參考楊寅桂[7]的方法,并稍加改進(jìn)。根據(jù)葉片在高溫下的表現(xiàn),將熱害分為:0級(jí),植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛,成熟葉片和新葉正常,無(wú)熱害表現(xiàn)；1級(jí),植株長(zhǎng)勢(shì)較好,新葉和成熟葉片發(fā)黃、下垂占比1/3以下；2級(jí),植株長(zhǎng)勢(shì)一般,新葉和成熟葉片發(fā)黃、葉片邊緣發(fā)黑、出現(xiàn)焦枯斑點(diǎn)、下垂占比1/2～2/3；3級(jí),植株長(zhǎng)勢(shì)較差,新葉和成熟葉片發(fā)黃、葉片大面積焦枯、下垂占比2/3以上；4級(jí),整個(gè)植株枯萎死亡。按照公式計(jì)算熱害指數(shù):

熱害指數(shù)越大,植株受害越嚴(yán)重,耐熱性越弱。

1.2.4 高溫下葉片生理生化指標(biāo)測(cè)定 葉片萎蔫程度(wilting degree,WD)的測(cè)定參照劉少卿等[8]的方法。分別在6:00～7:00和14:00～15:00期間采葉樣并稱取鮮重,再將葉片放入105℃烘箱,5 h后稱葉片干重。分別計(jì)算早上和中午的葉片含水量,兩者差值即可量化為葉片萎蔫程度。參照李合生[9]的方法分別測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率(relative electrical conductivity,REC)、葉綠素含量(chlorophyll content,CC)、可溶性蛋白含量(soluble protein content,SPC)、可溶性糖含量(soluble sugar content,SSC)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量；參照Z(yǔ)hu等[10]的方法測(cè)定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過(guò)氧化物酶(peroxidase,POD)和抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性。每個(gè)指標(biāo)3次重復(fù)。

圖1 試驗(yàn)期間氣溫變化Fig.1 The variation of temperature during the test

1.2.5 數(shù)據(jù)分析與耐熱性評(píng)價(jià) 選取8月7日測(cè)定的數(shù)據(jù)用于鐵線蓮品種耐熱性評(píng)價(jià)分析。采用Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與作圖；SPSS 19.0和DPS V7.05進(jìn)行相關(guān)性、主成分、隸屬函數(shù)[11]、逐步回歸[12]和系統(tǒng)聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鐵線蓮品種高溫半致死溫度

高溫半致死溫度(lethal temperature 50,LT50)是指在該溫度下,植物達(dá)到半致死狀態(tài),若溫度繼續(xù)升高,植物所受的傷害將不可恢復(fù)甚至死亡。以Logistic Equation擬合計(jì)算不同品種的高溫半致死溫度,擬合度R2在0.889～0.934之間(表2),擬合效果理想。如古、羅曼蒂克和浪子的LT50均超過(guò)40℃,其中如古最高,達(dá)到42.17℃,表現(xiàn)出較強(qiáng)的高溫適應(yīng)性。蘇珊夫人、維辛斯基主教、藍(lán)焰和藍(lán)光的LT50均在35℃以下,對(duì)高溫的耐受能力較弱。

表2 不同樣本高溫半致死溫度Table 2 The semi-lethal high temperature of different samples

2.2 熱害指數(shù)觀測(cè)

7月24日-8月7日均為晴熱天氣,外界日最高氣溫達(dá)39℃,溫室小棚內(nèi)最高氣溫達(dá)到41℃(圖1),日平均最高和最低氣溫分別為38.4和27.2℃。試驗(yàn)期間最高氣溫超過(guò)37℃有12 d(80.0%),為鐵線蓮耐熱指標(biāo)觀測(cè)創(chuàng)造了良好條件。持續(xù)高溫對(duì)鐵線蓮莖葉長(zhǎng)勢(shì)影響顯著,各品種的熱害指數(shù)均有所升高(圖2)。至8月7日,藍(lán)光、藍(lán)焰、水晶噴泉、蘇珊夫人和小鴨等表現(xiàn)出葉片失綠、邊緣卷曲、葉片萎蔫干枯等較嚴(yán)重的熱害癥狀；羅曼蒂克、如古、浪子和里昂村莊等種類受害程度較輕,顯示出較強(qiáng)的耐熱能力。

2.3 高溫下生理生化指標(biāo)的變化

由圖2可知,高溫狀態(tài)下,不同鐵線蓮品種的HII、WD、REC、SSC、MDA 含量,以及POD 和APX 活性均呈上升趨勢(shì)；除蘇珊夫人SOD活性略有反復(fù)外,其他品種SOD活性均呈上升趨勢(shì)；CC和SPC隨著熱害時(shí)間的延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)?？傮w而言,各單項(xiàng)指標(biāo)中不同品種的測(cè)定值變化方向趨于一致,高溫脅迫對(duì)鐵線蓮品種的生理代謝過(guò)程產(chǎn)生了顯著影響,所選取的各項(xiàng)指標(biāo)較為合理。此外,不同品種在同一指標(biāo)內(nèi)的變化幅度差異較大,以7月24日和8月7日的HII、WD和REC數(shù)據(jù)為例,羅曼蒂克、如古和浪子的HII增幅最小,均在1.0以下,藍(lán)光、藍(lán)焰和水晶噴泉增幅較大,都在2.0以上；羅曼蒂克和如古的WD增幅較小,均在0.35以下,藍(lán)光和水晶噴泉的WD增幅較大,均高于0.81。羅曼蒂克、如古和浪子的 REC增幅均小于0.331,藍(lán)焰、維辛斯基主教和水晶噴泉的REC增幅均大于0.90。對(duì)上述3項(xiàng)指標(biāo)而言,數(shù)值增幅或絕對(duì)值越大均表明此種類耐熱性越弱,反之則耐熱性越強(qiáng),但依據(jù)其中任意一項(xiàng)指標(biāo)都將得到不同的耐熱性評(píng)價(jià)結(jié)果,采用多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)方法才能避免此類問(wèn)題。

圖2 高溫下20個(gè)鐵線蓮品種的生理生化指標(biāo)變化情況Fig.2 Changing of physiological and biochemical index of 20 Clematis cultivars under heatshock

2.4 耐熱性評(píng)價(jià)

2.4.1 各生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析 由表3可知,HII、WD、MDA含量以及 SOD、POD活性與 REC呈正相關(guān),CC、SPC、SSC以及APX活性與REC呈負(fù)相關(guān),其中SPC、MDA含量和SOD活性與REC的相關(guān)性均達(dá)到極顯著或顯著水平。各指標(biāo)之間的相關(guān)性會(huì)使它們提供的信息產(chǎn)生不同程度的重疊,需要進(jìn)一步分析,以明確不同指標(biāo)在鐵線蓮耐熱性中的貢獻(xiàn)率,構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)體系,并據(jù)此篩選耐熱性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)。

表3 10個(gè)生理生化指標(biāo)相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of 10 physiological biochemical indices

2.4.2 耐熱性評(píng)價(jià) 主成分分析可以通過(guò)降維的方法精簡(jiǎn)指標(biāo)數(shù)量,將多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)包含原有變量絕大多數(shù)信息,且互不干擾的綜合指標(biāo)。由表4可知,原有10個(gè)生理生化指標(biāo)可簡(jiǎn)化為累計(jì)貢獻(xiàn)率85.513%的4個(gè)綜合指標(biāo),其特征值分別為4.735、1.551、1.150 和 1.115；貢獻(xiàn) 率 分別為47.353%、15.510%、11.504%和 11.146%。4個(gè)綜合指標(biāo)能夠反映原有10項(xiàng)指標(biāo)的絕大部分信息,便于更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)不同鐵線蓮品種的耐熱性強(qiáng)弱。

表4 高溫脅迫下不同鐵線蓮種類生理生化指標(biāo)主成分分析結(jié)果Table 4 Result of principal component analysis of physiological-biochemical indexes of different species in Clematis under high temperature stress

以4個(gè)主因子綜合指標(biāo)值(comprehensive index,CI)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用隸屬函數(shù)公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換得到其隸屬函數(shù)值(subordinate function value,U)(表5),根據(jù)4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率,可以計(jì)算出其綜合指標(biāo)權(quán)重,分別為0.505、0.270、0.125和0.100。依據(jù)綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值和權(quán)重,計(jì)算得出20個(gè)鐵線蓮品種的耐熱性綜合評(píng)價(jià)值(comprehensive evaluation value,D)。得分越高者耐熱能力越強(qiáng),反之耐熱能力越弱。因此,20個(gè)鐵線蓮品種的耐熱性由強(qiáng)到弱依次為羅曼蒂克＞如古＞浪子＞烏托邦＞里昂村莊＞戴安娜公主＞總統(tǒng)＞靈感＞包查德女伯爵＞蘇珊夫人＞如夢(mèng)＞東方晨曲＞狂想曲＞小鴨＞藍(lán)天使＞茱莉亞夫人＞維辛斯基主教＞水晶噴泉＞藍(lán)焰＞藍(lán)光。

2.4.3 耐熱性聚類分析 以8月7日數(shù)據(jù)分析結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行聚類分析,可以將20個(gè)鐵線蓮品種分為4組(圖3-C)。由表5可知,第一組為耐高溫型,包括羅曼蒂克、如古和浪子共3種(15.0%)；第二組為較耐高溫型,包括烏托邦、里昂村莊、戴安娜公主、總統(tǒng)、靈感、包查德女伯爵、蘇珊夫人、如夢(mèng)、東方晨曲、狂想曲、小鴨和藍(lán)天使共12種(60.0%)；第三組為高溫較敏感型,包括水晶噴泉、維辛斯基主教和茱莉亞夫人3種(15.0%)；第四組為高溫敏感型,包括藍(lán)焰和藍(lán)光2種(10.0%)。將基于7月24和31日數(shù)據(jù)計(jì)算所得綜合評(píng)價(jià)值D各自進(jìn)行聚類,所得結(jié)果存在一定差異(圖3-A、B)。隨著高溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),耐高溫型(Ⅳ)與高溫敏感型種類(Ⅰ)的熱適應(yīng)性差異逐步顯現(xiàn),從群體中(圖3-A)分離出來(lái)。8月7日與7月31日的聚類結(jié)果中耐高溫型與高溫敏感型種類保持一致,高溫較敏感型(Ⅱ)與較耐高溫型(Ⅲ)品種的D值排序仍有小幅變動(dòng)(圖3-B、C),表明自然高溫處理?xiàng)l件下,供試鐵線蓮品種間的耐熱能力差異必須經(jīng)歷一定時(shí)間(1～2周)的持續(xù)脅迫才能顯現(xiàn),這與耐熱指標(biāo)隨時(shí)間的顯著性改變(圖2)相互呼應(yīng)。

表5 20個(gè)鐵線蓮品種綜合指標(biāo)值、隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)值Table 5 The values of CI,U and D of 20 Clematis cultivars

圖3 依據(jù)高溫下3次采樣數(shù)據(jù)的耐熱綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行聚類分析。Fig.3 Cluster analysis based on the comprehensive evaluation value of three sampling data under high temperature stress

2.4.4 耐熱鑒定指標(biāo)篩選 本試驗(yàn)涉及的耐熱評(píng)價(jià)單項(xiàng)指標(biāo)較多,通過(guò)逐步回歸分析可以在保證耐熱評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度的前提下精簡(jiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo),從而減少工作量,建立準(zhǔn)確、高效的鐵線蓮品種耐熱評(píng)價(jià)體系。以耐熱綜合評(píng)價(jià)值D為因變量,各單項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)作為自變量,進(jìn)行逐步回歸分析,建立如下回歸方程:

y=-0.007 2+0.015 1x1+0.008 5x2-0.178 9x4+0.003 2x7+0.032 6x8-0.005 1x10(F=136.450,R=0.989,P=0.000 1)。

原有10個(gè)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)可以精簡(jiǎn)為x1、x2、x4、x7、x8和x106項(xiàng),它們分別代表了相對(duì)電導(dǎo)率、熱害指數(shù)、葉綠素、MDA含量、SOD活性和APX活性。此外,將耐熱綜合評(píng)價(jià)值D與高溫半致死溫度LT50進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)兩者呈極顯著正相關(guān)(R=0.83**),即LT50也可以作為鐵線蓮耐熱性評(píng)價(jià)的指標(biāo)。

3 討論

3.1 鐵線蓮品種的耐熱性及其與高溫半致死溫度指標(biāo)的關(guān)系

植物原產(chǎn)地氣候條件對(duì)其生態(tài)適應(yīng)性影響很大。本研究所選用的20個(gè)品種中有16個(gè)(80%)源自英國(guó)、法國(guó)、波蘭等氣候冷涼的歐洲國(guó)家,這些品種在耐寒、耐旱性方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn),但高溫耐受性是其適應(yīng)能力的短板[13]。本次篩選出的耐熱種類僅有羅曼蒂克、如古和浪子3種(15.0%),也印證了這一觀點(diǎn)。研究表明,植物細(xì)胞膜穩(wěn)定性與其抗逆性密切相關(guān),以電導(dǎo)率擬合Logisitic方程可以簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地估算高溫半致死溫度,也能較準(zhǔn)確地反映植物耐熱性差異[14]。這種高/低溫半致死溫度與植物抗逆能力的相關(guān)性同樣出現(xiàn)在生菜(Lactuca sativa)[15]、景天屬(Sedum)植物[16]的耐熱和葡萄(Vitis vinifer)[17]、油橄欖(Olea europaea)[18]等植物的耐寒性研究結(jié)論中。但也有學(xué)者認(rèn)為,離體測(cè)定植物葉片細(xì)胞的電導(dǎo)率并不能真實(shí)反映植株受害程度[19]。本研究中,鐵線蓮供試樣本耐熱綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與高溫半致死溫度呈極顯著正相關(guān),驗(yàn)證了其作為鐵線蓮耐熱評(píng)價(jià)指標(biāo)的可靠性,值得注意的是,在杜鵑(Rhododendron simsii)[20]、金花茶(Camellia nitidissima)[21]、黃瓜(Cucumis sativus)[22]等植物中,耐熱類型的LT50都在50.0℃以上,本次篩選出的3個(gè)耐熱型鐵線蓮品種中LT50最高為42.17℃(如古),這與五葉地錦、凌霄等常見(jiàn)觀賞藤本植物60℃以上的LT50[23]相比,耐熱能力差距明顯。這一方面反映了不同植物間的耐熱性差異,另一方面表明供試鐵線蓮品種耐熱能力總體水平較低。

3.2 高溫對(duì)鐵線蓮形態(tài)和生理生化指標(biāo)的影響

持續(xù)高溫會(huì)造成耐熱性較差的鐵線蓮品種葉片變黃、萎蔫下垂,這是葉綠素降解、葉片細(xì)胞失水的表現(xiàn)[24-25]。HII可以直觀反映植物遭受熱害的程度,并將其表型特征數(shù)量化,便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,被認(rèn)為是比較可靠的耐熱性評(píng)價(jià)指標(biāo)并廣泛應(yīng)用[26-28]。本研究結(jié)果表明,不同耐熱型鐵線蓮品種的HII差異顯著,可作為耐熱性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo),也驗(yàn)證了HII的可靠性,為通過(guò)表型觀測(cè)對(duì)品種耐熱性進(jìn)行預(yù)判提供了依據(jù)。

此外,本研究中入選的鐵線蓮耐熱性評(píng)價(jià)關(guān)鍵生理指標(biāo)還有 REC、MDA含量、CC以及 SOD、APX活性,由于測(cè)定樣本數(shù)量、選取指標(biāo)類別和數(shù)據(jù)分析方法存在差異,導(dǎo)致與朱玉雪等[2]在4種鐵線蓮耐熱性研究中篩選出的REC、MDA含量、相對(duì)含水量和CAT活性4個(gè)指標(biāo)并不完全一致,但REC和MDA含量均入選關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)。REC和MDA含量是評(píng)價(jià)植物抗逆性的傳統(tǒng)指標(biāo),已被用于鐵炮百合(Lilium longiflorum)[29]、菊花(Chrysanthemum morifolium)[30]、藍(lán)莓(Vaccinium corymbosum)[31]、越桔(Vaccinium corymbosum)[32]等諸多園藝植物的耐熱性評(píng)價(jià)。葉綠素含量與植物光合機(jī)能關(guān)系密切,易受到熱脅迫的影響[33]。研究表明,葉綠素含量下降是造成光合速率下降的根本原因,其含量變化可以在一定程度上反映植物受害程度[34]。本研究中,耐熱性越弱的鐵線蓮品種,其葉綠素含量降低越顯著,與黃瓜(C.sativus)[35]、蘇鐵(Cycas revoluta)[36]的研究結(jié)果相似。此外,高溫等逆境條件會(huì)使植物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量超氧自由基(),造成細(xì)胞膜脂過(guò)氧化脅迫?？寡趸赶到y(tǒng)可以清除細(xì)胞內(nèi)過(guò)度積累的活性氧等有毒物質(zhì),維持細(xì)胞膜正常的生理功能。APX以抗壞血酸為電子供體,可以有針對(duì)性地清除葉綠體細(xì)胞內(nèi)的H2O2和；SOD是參與清除活性氧系列反應(yīng)中的第一個(gè)抗氧化酶,能將快速歧化為O2和H2O2,再由POD和CAT負(fù)責(zé)清除,從而保護(hù)細(xì)胞免受氧化脅迫[38]。高溫引起鐵線蓮品種APX、SOD和POD等抗氧化保護(hù)酶活性提高,其中SOD和APX活性變化與品種耐熱能力具有顯著相關(guān)性,表明這2種保護(hù)酶在鐵線蓮熱脅迫響應(yīng)和耐熱性狀形成過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,但POD活性與鐵線蓮品種耐熱性并未表現(xiàn)出明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,其原因有待于進(jìn)一步研究。

3.3 耐熱性評(píng)價(jià)的復(fù)雜性

不同植物種類對(duì)熱脅迫的響應(yīng)與適應(yīng)機(jī)制存在較大差異。植物的耐熱性與自身表型性狀、發(fā)育階段[39-40]、生理代謝強(qiáng)弱等有關(guān),又受熱害發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、脅迫強(qiáng)度、光照、水分因子的共同作用等多種因素影響,是在植物與環(huán)境因子之間相互作用的復(fù)雜過(guò)程中形成的[41-42]。本研究利用溫室內(nèi)的自然高溫進(jìn)行熱脅迫處理,有效控制了夏季強(qiáng)光、高濕等復(fù)合逆境的形成,利于更加客觀地對(duì)鐵線蓮品種耐熱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。可用于耐熱性評(píng)價(jià)的指標(biāo)種類豐富[43],對(duì)熱脅迫的響應(yīng)方式各異,不同指標(biāo)之間也存在一定關(guān)聯(lián)[44]。本研究中,10個(gè)生理生化指標(biāo)在高溫下的變化趨勢(shì)和相關(guān)性分析結(jié)果與上述觀點(diǎn)一致,表明使用單項(xiàng)指標(biāo)難以對(duì)鐵線蓮品種耐熱性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)判,借助多元統(tǒng)計(jì)方法才能構(gòu)建高效、準(zhǔn)確的鐵線蓮耐熱評(píng)價(jià)體系。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明,按照耐熱性排序,20個(gè)鐵線蓮品種可劃分為耐高溫、較耐高溫、高溫較敏感和高溫敏感4種類型；REC、HII、CC、MDA 含量和 APX 活性 6個(gè)指標(biāo)可以反映鐵線蓮的耐熱能力,由其建立的方程模型可以高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行鐵線蓮耐熱性評(píng)價(jià),依據(jù)綜合評(píng)價(jià)值D證實(shí)了半致死溫度作為鐵線蓮耐熱性評(píng)價(jià)的可靠性。本研究為鐵線蓮栽培適應(yīng)性評(píng)價(jià)體系的建立和耐熱型品種選育提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。