周余華 梁宇翔

摘要：以一年生多花梾木（Cornus florida L.）幼苗為試驗材料，在35～44 ℃人工模擬高溫環(huán)境下，研究不同梯度高溫對多花梾木葉片色差、葉綠素含量、葉片含水量、熒光動力學(xué)參數(shù)、超氧化物歧化酶（SOD）活性等形態(tài)特征和葉片生理指標的影響。結(jié)果表明，（1）與對照組（35 ℃恒溫）相比，隨著高溫脅迫溫度的提高，多花梾木莖葉逐漸褪色萎縮脆化，具體表現(xiàn)為葉片色差不斷增大、葉片相對含水量（LRWC）與葉綠素含量均下降、葉片熒光能力隨溫度上升而降低;（2）高溫影響多花梾木葉片酶活性，具體表現(xiàn)為超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性不斷升高，丙二醛（MDA）含量呈上升趨勢并在43 ℃達到最大值，且多花梾木形態(tài)變化的臨界點較其內(nèi)部生理變化臨界點出現(xiàn)略遲。綜上，高溫對多花梾木幼苗生長的影響較大，多花梾木具有一定的耐熱性，但不可忍受超過40 ℃以上的長期高溫。

關(guān)鍵詞：高溫脅迫;多花梾木;形態(tài)特征;生理特征;熒光動力學(xué)參數(shù)

中圖分類號：S685.990.1?? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）11-0085-07

收稿日期：2020-09-22

基金項目：江蘇省林業(yè)科技創(chuàng)新與推廣項目（編號：LYKJ[2018]07）;江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院項目（編號：2017kj10）。

作者簡介：周余華（1964—），男，江蘇泰興人，博士，副教授，主要從事園林植物的教學(xué)、生產(chǎn)及研究工作。E-mail：uua16hot@126.com。

隨著人口的不斷增加，城市化和工業(yè)化進程不斷加快，大氣中CO2濃度也隨之持續(xù)增加，溫室效應(yīng)問題日益突出。環(huán)境因子（如溫度升高、雨水增多等）的改變給植物增加了生長乃至存活的挑戰(zhàn)[1]。高溫脅迫作為植物在生存環(huán)境中的主要逆境因子，通過改變植物的生理作用，對許多植物產(chǎn)生傷害，不可逆轉(zhuǎn)地影響植物體生長和發(fā)育過程[2-4]。國內(nèi)外學(xué)者對不同的園林植物進行高溫脅迫研究，目前已取得較大成果。多花梾木（Cornus florida L.）作為世界著名的園林觀賞植物，原產(chǎn)于加拿大南部與美國東南部地區(qū)[5-7]，種植于長江中下游地區(qū)無疑會受到夏季高溫的影響。

多花梾木具有較強的耐寒性，華東地區(qū)冬季無防護措施的條件下，一年生幼苗未遭凍害且無明顯病蟲害。在適宜的氣候環(huán)境條件下，多花梾木幼苗生長較慢，2年后幼苗成長速率加快[8-10]。常州、蘇州、上海、杭州等地引種后也能順利度夏。

對多花梾木來說，高溫是造成多花梾木生長受限、長枝虧欠的主要因素。本研究以生長狀況良好的一年生多花梾木植株為試驗材料，探索不同高溫梯度下多花梾木的形態(tài)變化和生理生化反應(yīng)，以期在短期高溫條件下，通過人為措施緩解或消除高溫帶來的不利影響，從而探索多花梾木耐高溫生理機制，選育耐高溫多花梾木品種，并了解多花梾木在高溫傷害下的緊急救治措施。多花梾木的應(yīng)用潛力尚未完全開發(fā)，其景觀和生態(tài)價值尚未得到充分的展示。因此，研究多花梾木的耐高溫性能對挖掘多花梾木潛在價值，推廣綠化種植具有較大意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與地點

試驗地點在江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院研發(fā)樓內(nèi)。選用植株健壯、生長狀況良好的一年生多花梾木盆栽苗，生長高度基本一致，每盆質(zhì)量6 kg（含沙壤土，有機質(zhì)含量為15.827 g/kg）左右、葉片數(shù)超過80張（不含嫩葉），每盆1株。每個處理計30盆，3次重復(fù)。

主要試驗儀器：多功能全自動人工氣候箱、CM-700d/600d 分光測色儀、SPAD葉綠素含量測定儀、Handy PEA 高速連續(xù)激發(fā)式熒光儀、超低溫冰箱、離心機、梅特勒ML204型萬分之一天平等。盆栽苗脅迫試驗在全自動智能人工氣候箱內(nèi)進行。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 預(yù)試驗

2019年7—9月對多花梾木進行盆栽苗的初步脅迫試驗，擬定2組，各選10盆。根據(jù)全國各地引種情況及日本各地栽植情況，擬設(shè)定溫度為35、40 ℃，觀察人工氣候箱內(nèi)植株葉片隨脅迫進行的反應(yīng)變化[11]，得出相應(yīng)的平均存活天數(shù)分別約34.1、24.7 d。

1.2.2 脅迫試驗

隨后根據(jù)預(yù)試驗植株的存活天數(shù)，確定脅迫起始溫度為35 ℃，最終溫度為45 ℃，于2019年10月14日進行高溫脅迫試驗。試驗設(shè)置2組，同時進行，T為試驗組（35～45 ℃的高溫脅迫）30盆，3次重復(fù)，CK為對照組（35 ℃保持不變）;試驗設(shè)計采用單因子完全隨機變量（表1）。試驗前用與盆栽苗冠幅大小一致的軟質(zhì)透水無紡袋將多花梾木植株土球包裹，并在盆栽苗底部墊有半徑一致的托盤，及時澆水保持托盤內(nèi)水分，利用土壤對水分的虹吸能力保持植株水分平衡。

試驗伊始，將盆栽苗置于人工氣候箱內(nèi)，并保持相鄰2株5 cm左右間隔，盡量減少植株間的相互影響。調(diào)節(jié)氣候箱內(nèi)初始環(huán)境參數(shù)，光照度為3 000 lx，光處理14 h，暗處理10 h（模擬北半球夏季晝夜長短變化），其他環(huán)境因子保持不變。脅迫初始溫度為35 ℃，之后每隔2 d上升2 ℃，當(dāng)溫度達到39 ℃時每隔2 d上升1 ℃（表1）。根據(jù)長江中下游氣候特點，39 ℃已處于高溫狀態(tài)，為緩解高溫對植物帶來的生理影響，使植物更易適應(yīng)高溫，并利于試驗進一步進行，將溫度的調(diào)整放緩。調(diào)整溫度達44 ℃時，試驗結(jié)束。試驗期間，每隔2 d進行指標測定和葉片采樣工作，指標測定和葉片采樣時間為20：00。測定時，葉片樣本均選自每株盆栽苗的中間部位，含水量測定樣本來自植株基部。采樣工作則選擇不同植株同樣部位的葉片1～3張，共20張，采樣完畢后葉片樣品立即放入密封袋中，標好序號，用冰袋包裹放置于-180 ℃超低溫冰箱密封保存，以供后期測樣。

1.3 試驗測定指標與方法

1.3.1 葉片生長形態(tài)與形色指標測定

植株的外部生長形態(tài)通過觀察記錄葉片的形態(tài)變化表示，根據(jù)葉片的生長狀況和外觀質(zhì)量，將葉片外觀形態(tài)分為5個等級：Ⅰ級為飽滿正常，Ⅱ級為比較飽滿正常，Ⅲ級為失水皺縮，Ⅳ級為嚴重失水皺縮，Ⅴ級為完全失水焦枯（表2）。

葉片的形色指標（色度）采用分光測色儀CM-700d/600d進行色差測定。選取植株中上部固定位置較大的葉片，使用校正后的分光測色儀測量固定葉片的上部位置，將第1次測定的葉片數(shù)據(jù)記為初始標準色，其L（照度/亮度）、a（紅綠值）、b（黃藍值）即為初始標準色三參數(shù)，此后每次測量所得數(shù)據(jù)為對比色（對比參數(shù)），以ΔL、Δa、Δb作為相應(yīng)色差指標。ΔE為總色差變化。其中ΔE在（0，0.5]之間表示變化微小;在（0.5，2.0]之間表示變化一般;在（2.0，4.0]之間表示變化較大;>4.0則表示變化非常大。

計算公式：

ΔE（NBS）=（ΔL）2+（Δa）2+（Δb）2。（1）

1.3.2 葉片含水量測定

葉片含水量通過烘干稱質(zhì)量法測定。在植株底部選取大小適中的葉片取樣，每株取3片，首先稱量葉片采下后的質(zhì)量，記為葉片鮮質(zhì)量m1;隨即將所有稱質(zhì)量后的葉片放入蒸餾水中充分浸泡5 h后，取出并擦干葉片表面水分，此時測量葉片飽和質(zhì)量，記為m2;最后將葉片放置105 ℃的烘干箱中殺青30 min后，再用80 ℃烘干箱烘烤12 h至葉片恒質(zhì)量，此時測量葉片干物質(zhì)的質(zhì)量，記為葉片干質(zhì)量m3。通過公式計算葉片含水量（LWC）、葉片相對含水量（LRWC）。

計算公式為

LWC=m1-m3m1×100%。（2）

LRWC=m1-m3m2-m3×100%。（3）

1.3.3 葉片葉綠素含量測定

選擇相同植株中上部同一葉片，每隔2 d使用SPAD葉綠素儀器進行葉綠素相對含量測量，同一葉片測量5次，取平均值作為葉綠素含量，記錄數(shù)據(jù)并比較葉綠素相對含量隨試驗溫度升高的變化。

1.3.4 熒光動力學(xué)參數(shù)測定

使用Handy PEA高速連續(xù)激發(fā)式熒光儀測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)，測量前首先選擇固定健康葉片部位進行30 min金屬片閉光暗反應(yīng)，隨后每次測定工作重復(fù)3次，測定的葉綠素?zé)晒鈪?shù)指標包括初始熒光產(chǎn)量（Fo）、最大熒光產(chǎn)量（Fm）、PSⅡ系統(tǒng)的最大量子效率（Fv/Fm）和PSⅡ潛在活性（Fv/Fo）。

計算公式：

Fv/Fm=Fm-FoFm;（4）

Fv/Fo=Fm-FoFo。（5）

1.3.5 生理生化指標測定

試驗測定的生理生化指標包括超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量，均為植物細胞內(nèi)存在的化學(xué)物質(zhì)，這些指標活性或含量的高低與植物氧代謝活動和植物體衰老及抗逆性有著密切的關(guān)系。測定方法如下：

SOD活性采用氮藍四唑（NBT）光還原法測定，以抑制NBT光化學(xué)還原作用從而確定酶活性大小，其中SOD活性單位以抑制NBT光化學(xué)還原的50%為1個酶活性單位表示。

計算公式為

SOD活性（U/g）=（D0-Ds）×VtD0×0.5×Fw×Vs。（6）

其中，D0為光下對照管吸光度;Ds為樣品測定管吸光度;Vt為樣品提取液總體積（mL）;Vs為測定時取粗酶液量（mL）;Fw為樣品鮮質(zhì)量（g）。

POD活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測定，以過氧化氫（H2O2）將愈創(chuàng)木酚氧化后的產(chǎn)物在470 nm處的吸光度變化測定，每分鐘D470 nm增加0.01記為1個酶活力單位（U）。

計算公式為

POD活性（U/g）=ΔD470 nm×VtVs×0.01×Fw。（7）

其中，ΔD470 nm為470 nm波長下吸光度變化;Vt為提取酶液總體積（mL）;Vs為測定時取用酶液體積（mL）;Fw為樣品鮮質(zhì)量（g）。

MDA含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測定，離心后的多花梾木樣片上清液于分光光度計上450、532、600 nm處的吸光度D450 nm、D532 nm、D600 nm根據(jù)公式計算得出。

計算公式為

MDA含量（μmol/g）=[6.45×（D532 nm-D600 nm）-0.56×D450 nm]×VtFw。（8）

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計記錄在試驗前設(shè)計的各指標對應(yīng)表格內(nèi)，數(shù)據(jù)處理和分析使用Excel 2010軟件，圖表和圖像編輯使用PS軟件修調(diào)完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫脅迫對多花梾木葉片生長形態(tài)的影響

高溫脅迫下，多花梾木葉片的外部生長形態(tài)發(fā)生了十分顯著的改變。由圖1、圖2、圖3可知，第2天在初始溫度為35 ℃的脅迫下，葉片外觀為Ⅰ級：葉色正常，葉片飽滿完整，無萎蔫焦枯或灼傷現(xiàn)象;第4至第8天，脅迫溫度在37～40 ℃之間，葉片葉色基本正常，葉片比較飽滿，僅小面積或葉邊緣出現(xiàn)萎蔫焦枯或灼傷現(xiàn)象，葉片外觀為Ⅱ級;第10天，脅迫溫度達到41 ℃，此時，葉片的外部生長形態(tài)發(fā)生了較大的變化，葉色失綠變淡，葉片皺縮，大面積出現(xiàn)萎蔫焦枯或灼傷現(xiàn)象，尚有生命體征，葉片外觀為Ⅲ級;脅迫試驗進行的第12天至第14天，葉片外觀為Ⅳ級：葉片嚴重失水枯黃;第16天，此時在44 ℃高溫下，葉片外觀為Ⅴ級：葉片完全失水，全部焦枯，葉片完全失去生命體征。與脅迫試驗組（T）相比，對照組的多花梾木葉片癥狀變化不大（表3），經(jīng)過16 d僅在葉邊緣出現(xiàn)少許干枯反卷現(xiàn)象。

第10天脅迫溫度達到41 ℃時為脅迫試驗葉片變化的分水嶺，此時葉片尚有生命體征，在此之前，葉片葉色基本正常，整體飽滿;此后多花梾木葉片變化巨大，迅速失水皺縮變淡，直至葉片完全失水死亡。

分光測色儀測定的葉片色差指標包括a（紅綠值）、b（黃藍值）、L（照度/亮度）3個參數(shù)，對比參數(shù)Δa、Δb、ΔL。當(dāng)a、b、L均為正值時，其中Δa若為正值，則說明葉色較初始溫度脅迫時的標準a色紅，反之則表示偏綠;Δb若為正值，則說明葉色較初始溫度脅迫時的標準b色黃，反之則表示偏藍;ΔL若為正值，則說明葉色較初始溫度脅迫時的標準L色度明亮，反之則表示偏暗。

色差指標變化結(jié)果如圖4所示，圖中Δa、ΔL均呈上升趨勢，Δa上升幅度最大，較初始a（紅綠值）最大峰值上升了6.18 NBS;ΔL上升幅度較小，在脅迫試驗的16 d中僅上升了4.78 NBS;而Δb呈緩慢下降趨勢，其最小值較初始b（黃藍值）僅下降2.02 NBS。由此可知，在脅迫試驗中，多花梾木葉片變紅變藍，即由綠色度逐漸變淺，葉片明暗度趨于穩(wěn)定?？偵钭兓在試驗前10 d（37～41 ℃）基本介于變化一般與變化較大間，后6 d（42～44 ℃）變化非常大。

Δa、Δb、ΔL這3個指標在37～41 ℃時總體變化不大，在一定小范圍內(nèi)略有波動，整體趨勢比較穩(wěn)定。除ΔL外，Δa、Δb的值在持續(xù)高溫脅迫試驗過程中，變化幅度分別為-1.71%、3.40%，ΔE在37～41 ℃間數(shù)值變化為-50.13%;在41～44 ℃間，

Δa、Δb大幅變化，其中Δa在此期間上升了76.03%;Δb變化幅度則為-11.68%。

綜上，葉片色差Δa、Δb、ΔL、ΔE這4個指標的變化趨勢和葉片的外部生長形態(tài)變化基本一致，以第10天時41 ℃為界，分為2個階段，第1階段（脅迫的前10 d）葉片外部變化不明顯，僅邊緣有少量焦枯褐斑，葉色僅有少量變化，綠色略有變淡，葉肉飽滿，富有一定彈性，總體生命特征明顯;第2階段（脅迫的后6 d），多花梾木葉片出現(xiàn)大量焦枯褐斑，葉色有較大變化，綠色迅速變黃變褐，葉邊緣反卷失水萎縮，葉片變脆變硬，直至完全死亡。

2.2 高溫脅迫對多花梾木葉片含水量的影響

試驗期間，為了減少多花梾木在人工氣候箱中除溫度外其他因子的影響，每隔一定時間為盆栽苗補水，利用土壤的虹吸效應(yīng)，保持植株的水分基本平衡。后期溫度上升，水分蒸發(fā)加快，為繼續(xù)保持根際微環(huán)境和植株的水分供給，補水的間隔時間進一步縮短。由圖5可知，對照組在35 ℃條件下無論是LWC（葉片含水量）還是LRWC（葉片相對含水量）均無較大變化，試驗結(jié)束時基本在初始含水量數(shù)值上下降了約10%;而在高溫脅迫的試驗組，LWC和LRWC隨著試驗的進行，整體呈下降趨勢。以第8天（40 ℃）為界，之前（含第8天）試驗組LWC、LRWC變化幅度分別為2.97%、-27.82%;第8天之后，LWC、LRWC大幅下降了約45.02%、33.08%。尤其是第8天至第10天（40～41 ℃），LWC由73.01%直線下降到46.25%，下降了26.76%;同時LRWC下降了16.66百分點;2個指標均在第14天（43 ℃）達到最小值，均約為20%;此后第16天（44 ℃）有小范圍的回升。

2.3 高溫脅迫對多花梾木葉片葉綠素含量的影響

葉綠素含量測定結(jié)果見圖6。在16 d的試驗中，試驗組和對照組的葉綠素相對含量均隨試驗進行有不同程度的降低。T由59.59曲折下降至23.52，CK由63.52穩(wěn)步下降至53.41，分別下降了36.07、10.11。多花梾木試驗組以第8天（40 ℃）為界，第1階段（第2天至第8天）小幅度下降8.85，僅占總下降范圍的24.5%;第2階段（第8天至第16天）大幅度下降27.2，占總下降范圍的75.5%;尤其是第10天（41 ℃），葉綠素相對含量（SPAD值）下降了10.75，此后每日約下降5，直至第16天達到最低值23.52，葉片葉綠素含量偏低，植株光合作用能力幾乎為0。

2.4 高溫脅迫對多花梾木葉片熒光動力學(xué)參數(shù)的影響

植物的熒光參數(shù)是三大消耗葉綠素吸收光能的途徑之一，與光合電子轉(zhuǎn)移途徑和熱耗散途徑三者此消彼長，葉綠素?zé)晒鈪?shù)變化可以反映植物光合作用的基本情況。固定熒光產(chǎn)量（初始熒光產(chǎn)量，F(xiàn)o）作為光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）反應(yīng)中心處于完全開放時的熒光產(chǎn)量，可以反映經(jīng)過系統(tǒng)的電子傳遞;最大熒光產(chǎn)量（Fm），是PSⅡ反應(yīng)中心處于完全關(guān)閉時的熒光產(chǎn)量，可以反映PSⅡ系統(tǒng)電子傳遞情況[12]。

由圖7可知，16 d的脅迫試驗中，F(xiàn)o除第12天稍微下降外，總體基本呈平穩(wěn)上升趨勢;Fm隨著高溫脅迫時間的延長持續(xù)下降，共下降了1 408，以第8天（40 ℃）和第12天（42 ℃）為分界點，F(xiàn)m在第2至第8天第1階段下降了525，第8天至第12天的第2階段下降了641，第12天至第16天的第3階段下降了242，3個階段下降范圍分別占總下降范圍的37%、46%、17%，第1、3階段變化較為平緩，第2階段下降幅度最大。通常情況下，初始熒光和最大熒光的大小一般不會存在較大的波動，F(xiàn)o的持續(xù)上升和Fm的持續(xù)下降反映了PSⅡ系統(tǒng)的凈光合速率（Pn）持續(xù)下降;進一步說明多花梾木葉片的熒光能力也隨著下降，光化學(xué)量子產(chǎn)量顯著下降，光合系統(tǒng)中熱耗散途徑耗能顯著減弱，高溫脅迫對葉片光合作用反應(yīng)機制產(chǎn)生了一定的不可逆?zhèn)Α?/p>

可變熒光（Fv）是Fm與Fo的差值，可變熒光Fv與最大熒光Fm的比值（Fv/Fm）則是PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量，可變熒光Fv與初始熒光Fo的比值（Fv/Fo）為葉綠素光合潛在活性，這2個指標在植物非脅迫條件下生長變化幅度很小，而在脅迫條件下明顯降低，尤其是Fv/Fm的降低常被用來判斷是否發(fā)生光抑制。由圖8可知，F(xiàn)v/Fm隨著試驗天數(shù)的延長不斷下降，由試驗初始的0.81降低至0.57，其中第8天至第10天下降幅度最大，下降了約0.13，約占整個下降范圍的54%;光合潛在活性（Fv/Fo）在試驗期間下降了3.40，以第8天（40 ℃）和第10天（42 ℃）為界，F(xiàn)v/Fo在第2至第8天的第1階段下降了1.16，約占整個下降范圍的34%;第8天至第10天的第2階段下降幅度最大，下降了1.44，約占整個下降范圍的43%;最后的第3階段下降幅度有所減緩，僅降低0.79，約占整體的23%。2個參數(shù)不同幅度的下降進一步表示PSⅡ 系統(tǒng)損傷，PSⅡ捕獲光能能力和 PSⅡ潛在活性的持續(xù)下降，反應(yīng)中心在高溫脅迫下受到了嚴重的損壞。

2.5 高溫脅迫對多花梾木內(nèi)部生理生化指標的影響

對多花梾木在高溫脅迫下的SOD活性、POD活性、MDA含量的測定結(jié)果見圖9。為期16 d的高溫脅迫試驗中，SOD活性總體趨勢先降后升，以第6天（39 ℃）為界，第2天至第6天的第1階段，SOD酶含量下降了約35%，并在第6天達到整個試驗SOD酶含量的最小值;此后在試驗第2階段接下來的10 d 中，穩(wěn)步上升，但含量在第10～16天變化幅度不大，無明顯差異，由此可知SOD在反應(yīng)前期未過多參與抗氧化機制，后期植物反應(yīng)中心為確保植株體正常代謝，導(dǎo)致SOD活性上升。

高溫脅迫下POD活性結(jié)果表明，經(jīng)過16 d的高溫試驗，隨著試驗處理時間的延長，POD活性呈現(xiàn)先減后增再減的趨勢，以第8天（40 ℃）為界，前8 d的POD酶含量以每日約30%的下降率下降到第8天的最低值，此后含量不斷上升，并且達到最高值，比初始水平下的POD活性增加了43.9%，第16天進一步下降。

高溫脅迫下MDA含量結(jié)果表明，經(jīng)過16 d的高溫試驗，MDA酶含量隨時間延長同樣呈先減后增再減的趨勢，含量前后上升了15%，第8天最低值和第14天最高值之前相差了約10 μmol/g;第2天至第8天（35～40 ℃）第1階段MDA含量持續(xù)下降，第8天后穩(wěn)步上升，試驗前后MDA含量先減后增，反映多花梾木在面對高溫時響應(yīng)抵抗機制有一定的滯后性，尤其是在生理反應(yīng)方面。試驗期正值盛夏，多花梾木在試驗前期并未過多受到外界不良環(huán)境的影響，生理代謝活動仍能進行，故MDA含量持平甚至有下降趨勢;后期啟動抗氧化抵御措施的同時，MDA分泌也被進一步激發(fā)，含量明顯升高，細胞體內(nèi)大量活性氧被高溫破壞。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

由試驗過程中多花梾木各方面指標變化表現(xiàn)來看，在高溫脅迫下，多花梾木的外部形態(tài)尤其是葉片發(fā)生了巨大的變化。葉片的外部形態(tài)在試驗開始的前6 d未發(fā)生明顯變化，以第10天為界，這之前植物葉色基本正常，葉片外觀保持在Ⅰ～Ⅱ級內(nèi)，僅部分葉邊緣有泛黃現(xiàn)象，整體仍富有生命力，第10天植物尚有生命活力，第10天（41 ℃）后葉片外部形態(tài)不斷惡化，褪色現(xiàn)象加劇，葉片萎縮;而體內(nèi)含水量和葉綠素含量在第8天大幅下降，試驗表明高溫破壞多花梾木PSⅡ反應(yīng)中心，使得葉片熒光能力下降，生長過剩光能進一步破壞葉綠素光合機構(gòu)，傷害植株體;內(nèi)部相關(guān)生理的變化臨界日期比植株外部形態(tài)變化臨界日期稍有提前。

從整個高溫脅迫期多花梾木的生長性狀表現(xiàn)綜合來看，高溫對多花梾木生長的主要影響表現(xiàn)在2個方面。一方面，高溫影響植株內(nèi)的水分代謝平衡和光合作用反應(yīng)機制，改變多花梾木體內(nèi)含水量、葉綠素含量、葉片熒光參數(shù)水平，進而使葉片水分代謝紊亂和光合能力合成有機物質(zhì)能力下降，最終在外部形態(tài)上表現(xiàn)出葉片失綠枯黃、葉片萎縮脆化、莖稈失水蔫軟，不能保持挺立形態(tài);另一方面，高溫同時影響多花梾木葉片組織內(nèi)部生理生化參數(shù)含量，包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量等，由于內(nèi)部生理反應(yīng)變化而影響的植物外部形態(tài)變化具有一定的滯后性，SOD、POD、MDA等相關(guān)植物內(nèi)部生理生化因子不斷地參與植物自身抵抗機制中以抵抗高溫氧化反應(yīng)，但高溫脅迫的強度和時間進一步加強并超出多花梾木自身可承受能力后，植株體解毒和抵抗應(yīng)激反應(yīng)機制逐漸失效，細胞膜破裂，體內(nèi)高溫有毒物質(zhì)積累，進一步對植物細胞和組織造成不可逆的傷害[13]。

因此，多花梾木在持續(xù)面對35 ℃以上高溫脅迫時，有一定的適應(yīng)階段。此階段，植株內(nèi)生理生化反應(yīng)指數(shù)比較平穩(wěn)，葉片外部形態(tài)正常，內(nèi)部活性因子變化不大。隨著高溫脅迫強度加強，植物開始啟動抵抗脅迫應(yīng)激反應(yīng)機制，此時葉綠素含量下降，葉色變淡，熒光能力有所下降，POD、MDA、SOD等內(nèi)部活性因子開始增加以抵抗高溫脅迫。當(dāng)溫度達到40 ℃后，隨著時間延長和高溫脅迫強度進一步加強，超出植物自身承受范圍，葉片急劇黃化、失水、萎蔫，葉綠素相對含量和葉片熒光能力迅速下降，內(nèi)部活性因子的活性不斷提高，但仍然不能減緩高溫脅迫導(dǎo)致的氧化進程，最終在經(jīng)歷長時間的自身耐高溫活動中逐漸喪失生命活力[14]。

3.2 討論與建議

脅迫是所有植物生長和生存所面臨的不利環(huán)境因素的總稱，高溫也是植物所面臨的常見不利因素之一，對植物的傷害愈發(fā)嚴重，并且常常是不可逆和致命性的。損傷表現(xiàn)在植物細胞和組織的方方面面，一旦損傷，難以恢復(fù)，因此提前預(yù)防工作顯得尤為重要。研究植物因環(huán)境脅迫影響而導(dǎo)致的種種生理反應(yīng)變化，不僅可以探索不同植物對溫度的適應(yīng)范圍與了解植物抵御逆境條件下的生理變化機制，還可以指導(dǎo)生產(chǎn)，極大程度地提升植物的存活率，及時采取可行的防護和補救措施，提高植物的抗逆性和成活率。

植物的耐高溫特性和抗高溫傷害機制作為一個復(fù)合的總體性狀，常常受多重因素的影響。相關(guān)因素間的關(guān)系均有所區(qū)別，單一的指標判定往往比較片面，不同指標的判定結(jié)果都會存在差異。高溫脅迫對多花梾木的生長性狀影響包括形態(tài)特征（形態(tài)指標、解剖結(jié)構(gòu)）和生理特征（分子表達、活性因子含量）等多方面。本試驗鑒于條件所限，樣本數(shù)量還有待增加;試驗過程中的每天葉片脫落數(shù)量也未統(tǒng)計完全，后期研究時也可作為一項指標納入統(tǒng)計范圍中;試驗全程雖在人工氣候箱中進行，樣本采集和測量工作也十分小心，但也不能完全排除外界環(huán)境和不當(dāng)操作對試驗的影響;對于生理活性指標POD活性和MDA含量在第16天的不明下降，還有待進一步的研究和驗證。從試驗結(jié)果來看，在多花梾木形色與生理生化指標變化的臨界期解除高溫脅迫，并置于正常環(huán)境條件下，多花梾木對高溫的應(yīng)激反應(yīng)機制有可能會恢復(fù)到試驗前正常水平，同時植株在經(jīng)歷40 ℃以上高溫脅迫后，其自身耐熱能力較原來是否有一定提升也值得研究。由于外部形態(tài)變化的滯后性，內(nèi)部相關(guān)生理因子指標能否在解除脅迫后重新回歸脅迫前的水平，也值得驗證，以便日后根據(jù)多花梾木葉片萎蔫程度采取必要的措施來保護植株。

參考文獻：

[1]李瑞麗. 園藝植物低溫與高溫危害的防治[J]. 現(xiàn)代農(nóng)村科技，2011（20）：31.

[2]崔 波，周一冉，王喜蒙，等. 不同光照強度下白及光合生理特性的研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2020，54（2）：1-9.

[3]Wahid A，Gelani S，Ashraf M，et al. Heat tolerance in plants：an overview[J]. Environmental and Experimental Botany，2007，61（3）：199-233.

[4]Uddling J，Gelang-Alfredsson J，Piikki K，et al. Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings[J]. Photosynthesis Research，2007，91（1）：37-46.

[5]錢又宇，薛 雋.世界著名觀賞樹木 多花梾木·歐洲山茱萸[J]. 園林，2009（8）：76-77.

[6]何 梅，王 華，胡玉安，等. 彩葉樹種研究與開發(fā)利用現(xiàn)狀[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，40（6）：1134-1144.

[7]王濟成，呂曉雪，張志成，等. 4種國外彩葉樹種引種育苗試驗[J]. 江蘇林業(yè)科技，2005，32（3）：6-8.

[8]李冬林. 高檔木本花卉多花梾木的引種育苗與應(yīng)用[J]. 特種經(jīng)濟動植物，2014，17（6）：32-33.

[9]張 蔭，林靜峰. 持續(xù)高溫天氣對城市綠化樹木的影響[J]. 江蘇林業(yè)科技，2013，40（6）：31-34.

[10]張 哲，閔紅梅，夏關(guān)均，等. 高溫脅迫對植物生理影響研究進展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（16）：8338-8339，8342.

[11]劉建棟，王吉順，于 強，等. 作物夜間呼吸作用與溫度、二氧化碳濃度的關(guān)系[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2002，23（1）：2-4，9.

[12]李小玲，雒玲玲，華智銳. 高溫脅迫下高山杜鵑的生理生化響應(yīng)[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，27（2）：253-259.

[13]馬曉娣，彭惠茹，汪 矛，等. 作物耐熱性的評價[J]. 植物學(xué)通報，2004，21（4）：411-418.

[14]張秀梅，許建新，何新杰，等. 高溫脅迫對洋竹草生長及部分生理指標的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2019，31（6）：40-44.