引用格式：.防凍劑對(duì)滇丁香抗寒生理的研究初探[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2025（3）：83-87.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.003.015

中圖分類(lèi)號(hào)：S685.26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2025）03-0083-05

Effects of Antifreeze on Cold Resistance Physiology of Luculia pinceana Hook

KONG Ling-fang12，SUN Yu-jiao12，LI Shi-feng3

（1.CollgefodcalcalUsiti1 Center，Dali6O，C;3.FowerResearchIstitute，YuanAcademyfgriculturalienes，Kuning650）

Abstract：ThisstudyexploredthepositiveefectsoffourdifferenttypesofantifreezeonthecoldresistanceofLuuliapinceana Hook.underlowtemperature stress，aiming toprovideabasis fortheresearch oncoldresistance physiologyandthelarge-scale promotionof tis plant.Thre-year-oldsedlingsofL.pinceana Hook.wereusedastest materials.Five treatments weredesigned， includingCK（water），T（aminoacids+macrelements），（aminoacids+microelements），3（microbialagent），and4（plant hormone）.TheresultsshowedthatT2andT4demonstrated inhibitedplantheight growth，andthevariationrangeof thenumberof branchesandleaves wasgreaterthanthatofCK.T3andT4showcasedsignificantlyreducedrelativeconductanceand malondialdehyde contentadincreasedprolinecontent.Iadition，andT4shwcasedgherperoidaseactivitytanthertreatmentsatthcond andthirdmeasurements.T1-T4inhibitedthedegradationofchlorophyllTheevaluationresultsbasedonthemembershipfunction indicated that the cold resistance of L pinceana Hook. in the four antifreeze treatments followed the trend of T4gt;T3gt;T1gt;T2 ，and only T4 had the D value higher than CK.Inconclusion，the four typesofantifreeze improved thecoldresistance ofL.pinceana Hook.，and the plant hormone （ 0 . 1 % abscisic acid） demonstrated the best performance.

Keywords：Luculia pinceana Hook.; low temperature stress;antifreeze;cold resistance

滇丁香（LuculiapinceanaHook.）為茜草科（Rubiaceae）滇丁香屬的多年生常綠灌木或小喬木，生長(zhǎng)在海拔 6 0 0～3 0 0 0 m 的石灰?guī)r山脈、開(kāi)闊山坡、次生灌叢和溪流附近的森林中，主要分布于中國(guó)青藏高原東南部、緬甸東北部及越南北部[1]，包括我國(guó)云南、貴州、廣西和西藏等地；其中，在云南省的西南、西北與東南區(qū)域分布最為廣泛。滇丁香花期長(zhǎng)，株型優(yōu)美，枝葉清翠，花開(kāi)時(shí)茂盛絢麗，馥郁芬芳，具有一定藥用價(jià)值，是極具觀賞性和推廣前景的野生花卉資源[2-4]。滇丁香生長(zhǎng)的適宜溫度為 1 8～2 0 % 耐寒力弱，低溫寒害是滇丁香常遇的災(zāi)害之一，其在園林應(yīng)用過(guò)程中常因遭受寒害而不能安全越冬。有研究表明，短暫的低溫條件顯著影響著植物的生長(zhǎng)發(fā)育[5]。當(dāng)遭遇3＼～5d的低溫脅迫（如氣溫低于 ）時(shí)，滇丁香極易被凍傷，表現(xiàn)為近地表韌皮部破裂、葉片發(fā)紅且葉尖干枯，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)劳鯷]

植物防凍劑又被稱為植物防寒抗凍劑、植物防凍液和園林植物抗寒劑，其中含有能夠增強(qiáng)植物抗寒能力的多種活性成分，包括植物生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)元素。其主要類(lèi)型包括無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)化合物類(lèi)、植物激素類(lèi)和新型植物類(lèi)等[]。噴施防凍劑可在植株葉片上形成一層保護(hù)膜，以減輕低溫對(duì)細(xì)胞膜及其他膜系統(tǒng)的損傷，增強(qiáng)其保水性和抗凍能力，進(jìn)而提高植株的抗寒性[8-10]。近年來(lái)，有關(guān)滇丁香的研究大多集中在新品種培育、繁殖、鮮切花保鮮、藥用開(kāi)發(fā)、生態(tài)進(jìn)化及異型花柱植物花表型多態(tài)性等方面[1l-15]，涉及防凍劑對(duì)滇丁香影響的相關(guān)研究報(bào)道較少。因此，本研究通過(guò)噴施4種不同類(lèi)型的防凍劑來(lái)探究低溫脅迫下防凍劑對(duì)滇丁香形態(tài)特征及生理特性的影響，以期篩選出有助于提高滇丁香抗寒能力的植物防凍劑類(lèi)型，為滇丁香的凍害防治及園林應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于云南省大理市博達(dá)茶花谷（ E， ），海拔高度為 ，2022年11月11日—2023年1月10日期間當(dāng)?shù)匾归g最低溫度呈波動(dòng)降低趨勢(shì)（圖1），最低溫接近 0 % ，低溫脅迫程度呈加劇趨勢(shì)。在環(huán)境條件相對(duì)一致的區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)選取生長(zhǎng)狀況相近的3a齡滇丁香植株作為試材。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置5個(gè)處理：CK，清水對(duì)照；T1，氨基酸 + 大量元素，氨基酸 ? ， C a? 3 0 g/ L ;T2，氨基酸 + 微量元素，氨基酸 ? 1 0 0 g/ L ， C u + F e + M n + Z n + B + M ogt;rsim 2 0 m g / L ; T3 ：微生物菌劑，有效活菌數(shù) ? 2 . 0 億 / m L ;T4：植物激素，0 . 1 % （ w/ v ）S-誘抗素溶液。各處理試材數(shù)量為30株，其中，防凍劑處理均按照安全使用濃度標(biāo)準(zhǔn)均勻噴灑于植株上，間隔7d噴施1次，共噴施3次。噴施完成后，分別于2022年11月13日（第1次）12月5日（第2次）和次年1月7日（第3次）進(jìn)行植株形態(tài)及生理指標(biāo)測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

按照陳愛(ài)葵等[的浸泡法檢測(cè)相對(duì)電導(dǎo)率；采用王學(xué)奎[的方法測(cè)定丙二醛（MDA）含量和過(guò)氧化物酶（POD）活性；使用張成軍等[18]的方法檢測(cè)脯氨酸（Pro）含量變化；使用葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉綠素含量[19]，并記錄株高、枝條數(shù)和葉片數(shù)。對(duì)上述8項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行主成分分析（PCA）[20]，再使用綜合隸屬函數(shù)法[21-22]來(lái)評(píng)估植株的抗寒性。首先，對(duì)滇丁香主要組分的綜合指標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)隸屬函數(shù)值計(jì)算［式（1）]，然后根據(jù)各主要組分的方差比確定其權(quán)重［式（2）]，最終計(jì)算出不同類(lèi)型防凍劑的抗寒性綜合評(píng)估值（ D 值）[式（3）]并進(jìn)行排序，D 值可用于衡量不同防凍劑處理中滇丁香的抗寒能力， D 值越大，抗寒性越強(qiáng)。

式中， 表示第 i 個(gè)組分的隸屬函數(shù)值，i = 1 ，2，3，…， 表示主成分分析所得的第 i 個(gè)組分的綜合指標(biāo)值， 和 分別為第 i 個(gè)組分綜合指標(biāo)值的最小值和最大值； 表示第 i 個(gè)組分的權(quán)重； 為第 i 個(gè)組分的方差貢獻(xiàn)率， 表示所有組分方差貢獻(xiàn)率之和； D 表示第 i 個(gè)組分的抗寒性綜合評(píng)價(jià)值。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用MicrosoftExcel2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和繪圖，通過(guò)SPSS21.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香形態(tài)指標(biāo)的影響

由表1可見(jiàn)，低溫脅迫環(huán)境下，對(duì)比2次測(cè)定數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，不同處理下的植株形態(tài)變化存在一定差異。各處理株高均有增長(zhǎng)，但只有T1處理的增幅（ 7 . 7 9 % ）略高于CK（ 7 . 6 9 % ），其余各組增幅均低于CK，說(shuō)明T2＼～T4處理抑制了株高的增長(zhǎng)。CK的枝條數(shù)量沒(méi)有變化，而各防凍劑處理的枝條數(shù)均有所增加，其中，T3增幅達(dá) 9 2 . 8 6 % ；這表明防凍劑處理削弱了頂端優(yōu)勢(shì)，對(duì)植株新枝萌發(fā)具有促進(jìn)作用。葉片數(shù)量上，各處理均有所減少，其中T2降幅最大，

2.2不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香相對(duì)電導(dǎo)率的影響

由圖2可知，第1次和第3次測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)比，CK和T1的相對(duì)電導(dǎo)率分別升高4.28和1.12個(gè)百分點(diǎn)，T2＼～T4的相對(duì)電導(dǎo)率分別降低了0.91、9.98和6.63個(gè)百分點(diǎn)。各處理前期（第1次測(cè)定時(shí)）的相對(duì)電導(dǎo)率差異不顯著，后期（第3次測(cè)定時(shí)）T3和T4的指標(biāo)值顯著低于CK。

2.3不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香葉片MDA含量的影響

從圖3可見(jiàn)，第2次測(cè)定時(shí)，各防凍劑處理的MDA含量均顯著低于CK且T3數(shù)值最低；第3次測(cè)定時(shí)，T2＼～T4的數(shù)值與CK的差異達(dá)顯著水平。對(duì)比第1次和第3次測(cè)定數(shù)據(jù)，CK和T1的MDA含量分別增加了 1 5 6 . 3 5 % 和 2 2 . 7 0 % ，T2＼～T4處理則分別下降了 2 0 . 3 9 % 、 3 7 . 6 1 % 和 3 7 . 8 0 % 。由此可知，T2＼～T4處理降低了植株葉片MDA含量，其中T4處理降幅最大，T3次之。

2.4不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香葉片POD活性的影響

從圖4可知，第1次測(cè)定時(shí)，各處理葉片POD活性在 3 1 0～3 4 5 U/ （ ）區(qū)間內(nèi)，無(wú)顯著差異。第2次測(cè)定時(shí)，各處理數(shù)值出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)；其中，CK和T1的增長(zhǎng)幅度顯著低于其他處理，T3和T4分別增長(zhǎng)了 4 5 7 . 9 3 % 和 5 0 9 . 4 4 % 。在第1次和第3次測(cè)定時(shí)，各處理間無(wú)顯著差異；但從時(shí)間維度來(lái)看，同一處理下的POD活性存在明顯波動(dòng)，各處理葉片的POD活性均呈先增后降的趨勢(shì)，且后2次測(cè)定時(shí)T3與T4處理下POD活性數(shù)值均高于同期其他處理。

2.5不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香葉片Pro含量的影響

由圖5可見(jiàn)，除CK的Pro含量略有降低外，各防凍劑處理的Pro含量均呈持續(xù)上升趨勢(shì)。第3次測(cè)定時(shí)，T3和T4的Pro含量顯著高于CK。由此可知，防凍劑處理能夠增加Pro含量，其中T3和T4效果更顯著。

2.6不同類(lèi)型防凍劑對(duì)滇丁香葉綠素含量的影響

第1＼～3次測(cè)定數(shù)據(jù)顯示（圖6），T1和T2處理的葉綠素含量呈先增后減的趨勢(shì)，T3和T4表現(xiàn)為持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，CK呈持續(xù)降低趨勢(shì)且降幅達(dá)1 4 . 1 8 % 。以上數(shù)據(jù)表明，T3和T4這2種類(lèi)型的防凍劑促進(jìn)了滇丁香葉片葉綠素的合成；T1和T2對(duì)葉綠素合成的促進(jìn)效果不明顯，但仍抑制了葉綠素的降解。

2.7 測(cè)定指標(biāo)間的相關(guān)性分析

從表2可見(jiàn)，MDA含量與Pro含量顯著負(fù)相關(guān)，相對(duì)電導(dǎo)率與POD活性、Pro含量顯著負(fù)相關(guān)，枝條數(shù)與葉片數(shù)顯著正相關(guān)，其他因子間無(wú)顯著相關(guān)性。

2.8 抗寒性綜合評(píng)價(jià)

從表3可以看出，提取的3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá) 9 7 . 3 8 1 % ，說(shuō)明這3個(gè)主要成分涵蓋了原始數(shù)據(jù)的大部分信息，具有較好的代表性。由 D 值排名可知（表4），不同防凍劑處理下滇丁香抗寒能力由強(qiáng)到弱依次為 T4 gt; T3 gt; T1 gt; T2 ，且防凍劑處理中僅T4的 D 值高于CK。

3 討論與結(jié)論

低溫脅迫會(huì)抑制植株株高增長(zhǎng)，促進(jìn)分枝數(shù)量增加[23]。葉片數(shù)量減少可以讓更多的有機(jī)物儲(chǔ)存在植株其他部位以增強(qiáng)抗逆性，從而更好地適應(yīng)低溫環(huán)境。試驗(yàn)中，T2＼～T4處理的株高增幅均低于CK，T1＼～T4處理的枝條數(shù)增幅均高于CK，T1、T2和T4的葉片數(shù)降幅均高于CK。從形態(tài)特征整體變化趨勢(shì)來(lái)看，防凍劑處理通過(guò)抑制株高增長(zhǎng)、促進(jìn)分枝并減少葉片數(shù)量增強(qiáng)了滇丁香的抗寒性。

在受到低溫脅迫時(shí)，植株細(xì)胞膜的通透性會(huì)增加，進(jìn)而對(duì)植株造成損害，因此保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性對(duì)減少植物冷害具有重要意義。相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量都與植物的抗寒性呈負(fù)相關(guān)，兩者均能間接反映出生物膜在逆境中的受損程度[24-26]。試驗(yàn)中，T3和T4防凍劑能夠顯著降低滇丁香在低溫條件下的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量，這說(shuō)明，T3和T4在提高植株抗寒性上效果較好。

POD是衡量植物耐寒性的重要生理指標(biāo)之一，POD通過(guò)催化 的分解，減少ROS積累，起到間接抑制膜脂過(guò)氧化程度的作用，進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞膜免受氧化損傷[27]。在低溫脅迫初期，植株體內(nèi)的POD含量增多，POD活性升高；隨著低溫脅迫程度的加劇，植物體內(nèi)的保護(hù)酶系統(tǒng)受到影響，致使POD活性下降。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著低溫脅迫程度的加劇，各處理的POD活性存在明顯波動(dòng)，呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，驗(yàn)證了前人結(jié)論。此外，后2次測(cè)定時(shí)T3與T4處理的POD活性數(shù)值均高于同期其他處理，可見(jiàn)噴施防凍劑有利于提高POD的活性以減少葉片的損傷。

脯氨酸通過(guò)調(diào)節(jié)滲透壓、維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)增強(qiáng)植物的低溫逆境適應(yīng)能力[28]。試驗(yàn)中，各防凍劑處理Pro含量均表現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢(shì)，說(shuō)明施藥后植株的抗寒性得到了增強(qiáng)。

葉綠素濃度是衡量植株受脅迫程度、生長(zhǎng)發(fā)育狀況和觀賞價(jià)值的重要指標(biāo)之一，噴施防凍劑能夠起到抑制葉綠素降解的作用[29-30]。試驗(yàn)結(jié)果顯示，T1＼～T4在抑制葉綠素降解上具有一定效果，且T3和T4處理下的葉綠素含量呈持續(xù)上升趨勢(shì)。

綜上所述，4種不同類(lèi)型的植物防凍劑均在一定程度上提高了滇丁香在低溫脅迫環(huán)境下的抗寒性，其中，植物激素類(lèi)防凍劑（ 0 . 1 % S- 誘抗素）效果最佳。

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（責(zé)任編輯：彭靜瀾）