高温高湿胁迫对大果山茶生理特性的影响

蓝芳++梁雅仪++王晓峰++甘凤琼++黄荣韶++祝文志

摘要：以三年生大果山茶（Cammellia magnocarpa）和岑溪软枝油茶（Camellia oleifera ‘cenxiruanzhi）植株为试验材料，在不同温湿度条件下进行处理，测定处理后叶片的水分含量、膜透性、丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量等生理指标。结果表明，在高温高湿条件下，大果山茶保存水分能力与叶片膜透性高于岑溪软枝油茶；PPO活性、POD活性远高于岑溪软枝油茶；在两种处理条件下，大果山茶的平均可溶性蛋白质含量分别为16.60、15.08 mg/g，明显高于岑溪软枝油茶；MDA、可溶性糖含量也均高于岑溪软枝油茶。

关键词：大果山茶（Cammellia magnocarpa）；高温高湿；生理特性

中图分类号：S565.9 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）09-1678-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.019

Effects of High Temperature and High Humidity Stresses on Physiological Characteristics of Cammellia magnocarpa

LAN Fanga， LIANG Ya-yib， WANG Xiao-fengb， GAN Feng-qiongb， HUANG Rong-shaob， ZHU Wen-zhib

（a. Postgraduate Department； b. Agricultural College， Guangxi University， Nanning 530005， China）

Abstract： Taking three years of Cammellia magnocarpa and Camellia oleifera‘cenxiruanzhi as samples，after processed by different temperature and humidity conditions， the water content， membrane permeability， MDA content， POD activity， PPO activity， soluble sugar and soluble protein content of leaves were measured. The results showed that，under different stresses of high temperature and high humidity environment，compared with C. oleifera ‘cenxiruanzhi，the ability to maintain moisture and cell membrane permeability of C. magnocarpa were higher； The activity of PPO and POD were much higher than those of C. oleifera ‘cenxiruanzhi. Under the two treatments，the average soluble protein content of C. magnocarpa was 16.60，15.08 mg/g respectively，apparently higher than that of C. oleifera ‘cenxiruanzhi；MDA content and soluble sugar content were higher than those of C. oleifera ‘cenxiruanzhi too.

Key words： Cammellia magnocarpa； high temperature and high humidity； physiological characteristics

茶油又名茶子油、山茶油，是中国特有的木本油脂[1]，油茶树主要分布于中国的西南和华南地区[2]。在生活中茶油大多数情况下被用作食用油，为食用油的珍品，含有硒类物质[3]，具有预防心血管疾病、增强免疫力、延缓动脉粥样硬化等功效[4，5]，近年来受到越来越多的关注。大部分茶油是从油茶子中提取，但是目前油茶的产油量低，经济效益不高，导致农民种植油茶树的积极性不高，因此提高油茶产油量是当前亟待解决的问题。

研究发现，山茶属植物大果山茶（Cammellia magnocarpa）在油茶品种的产量、产油量等方面表现突出[6]，按茶树种植密度1 110株/hm2计算，每公顷可产鲜果32 767.20 kg，产油1 028.02 kg[7]，收获时单果油脂含量为（13.58±3.36） g[8]。大果山茶产油量高，经济效益显著，适合在广西大面积推广种植。为此，试验对比了在高温高湿环境胁迫下，大果山茶与国家审定主栽优良品种岑溪软枝油茶生理特性的变化，以期为大果山茶的推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为广西藤县天平镇罗漫山的大果山茶林三年生植株，以岑溪软枝油茶三年生实生植株作对照，各取12株进行试验研究。

1.2 高温高湿处理

2013年6月将参试植株置于人工气候室，按照表1的条件进行高温高湿处理。处理時间为0、24、48、72、96、120 h。每株茶树样品称取6份，每份0.5 g，分别装于封口袋备用。对叶龄相似的样品进行生理指标的测定，将两种茶树测得的数据进行对比。

1.3 生理指标的测定

叶片相对电导率采用电导仪测定[9]；POD和PPO活性采用比色法测定[10]；可溶性糖含量采用蒽酮法测定[9]；可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250法测定[9]；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定[10]。试验中所有指标均以鲜重计。

2 结果与分析

2.1 高温高湿胁迫对油茶叶片相对含水量的影响

叶片相对含水量（RWC）是标志植物水分状况的重要指标，在高温高湿胁迫下，其含量的变化可反映组织的抗脱水能力[11]。从图1可以看出，在处理A下，岑溪软枝油茶苗在前2 d叶片的相对含水率在60%左右，但第3天开始含水率下降速度加快，第3天叶片的含水量为43.05%，出现了一定程度的萎蔫；第4～5天叶片含水量低于10%，失绿发黄萎蔫。大果山茶在前3 d含水量均在60%左右，第4天含水量才下降，下降至36.94%，远远高于岑溪软枝油茶的9.76%。第5天叶片才开始呈现出发黄萎蔫失绿的生理状态。在处理B下，岑溪软枝油茶在第0～5天叶片相对含水率呈下降趋势，第0～2天叶片出现不同程度的失水萎蔫现象，第3～5天叶片出现干枯发黄现象；大果山茶苗在第0～5天叶片相对含水率呈现较缓的下降趋势，第0～2天叶片没有明显失水萎蔫现象，第3天叶片有轻度萎蔫现象，第4～5天叶片也同样出现失绿干枯现象。表明在高温高湿胁迫条件下，大果山茶植株抗脱水能力强于岑溪软枝油茶。

2.2 高温高湿胁迫对油茶叶片膜透性的影响

细胞膜是细胞与外界环境进行物质交换的具有选择通透性的屏障，当植物处于高温高湿环境中时引起细胞裂解，电解质外渗[12]，植物细胞膜的稳定性受到影响。用电导率法测定植物膜透性的变化，可作为植物抗逆性的生理指标之一。细胞相对膜透性大，表示受害重，抗性弱，反之则强。

从图2可以看出，处理A下，岑溪软枝油茶叶片相对电导率随处理时间的延长先下降后上升，第1天处于最低点，第1～5天叶片相对电导率逐渐上升，第5天的叶片相对电导率最高；大果山茶叶片相对电导率随处理时间的延长先缓慢平稳下降再迅速上升，第0～3天缓慢平稳下降，第3～5天迅速上升，其中第3天处于最低点，第5天叶片相对电导率也最高。在处理B下，岑溪软枝油茶叶片相对电导率随处理时间的延长先上升后下降，其中第3天叶片相对电导率最高；大果山茶叶片相对电导率随处理时间的延长先平缓稳定再升高，其中第4天叶片相对电导率最高，第0～3天叶片相对电导率变化不大。

大果山茶在两种高温高湿胁迫下前2 d其叶片膜透性变化幅度均不大，说明其细胞膜没有明显受损；岑溪软枝油茶在两种高温高湿胁迫处理下膜透性变化趋势并不一致，但变化幅度都较大。两者对比，在高温高湿胁迫下大果山茶较岑溪软枝油茶抗性强。

2.3 高温高湿胁迫对油茶叶片可溶性糖含量的影响

由图3可知，岑溪软枝油茶在两种高温高湿胁迫条件下其叶片内可溶性糖含量变化趋势不尽相同，在处理A下总体呈上升趋势，且最后增长较明显；在处理B下变化趋势平，说明其叶片最后均受到损伤。大果山茶植株在两种高温高湿胁迫条件下其叶片内可溶性糖含量的变化趋势也有差异，在处理B下与岑溪软枝油茶与处理A下的变化趋势相似，其叶片内可溶性糖含量总体不断升高，随处理时间的延长受到外界的影响越大，说明其叶片最后可能受到了损伤；而大果山茶在处理A下可溶性糖含量的变化较处理B表现得稍平稳些，表明该高温高湿条件可能仍属于大果山茶的承受范围。

2.4 高温高湿胁迫对油茶叶片可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质具有较强的亲水胶体性质，影响着细胞的保水力，植物通过可溶性蛋白质的主动积累来降低渗透势，进行渗透调节[11]。在处理A下，岑溪软枝油茶叶片细胞可溶性蛋白质含量先下降后上升，其中在第1天出现最低值；大果山茶叶片细胞可溶性蛋白质含量变化幅度较小；在处理B下，岑溪软枝油茶叶片可溶性蛋白质含量先平缓变化再上升，大果山茶叶片可溶性蛋白质含量缓慢上升，但变化幅度较小；两种处理条件下大果山茶叶片可溶性蛋白质含量平均值都比岑溪软枝油茶大，说明岑溪软枝油茶可溶性蛋白质含量受到高温高湿胁迫的影响更大。

2.5 高温高湿胁迫对油茶POD活性的影响

POD是植物体内重要的抗氧化酶，能有效清除H2O2，在外界胁迫下叶片POD活性增加并发挥了保护酶的功能，植物体中过氧化物酶POD活性越高抗逆性就越强，对于逆境的忍受能力就越强[13]。催化这些对植物自身有毒害的过氧化物（POD底物）的氧化和分解以维持自身的正常代谢，从而诱导了POD活性的增加，其活性高有利于细胞在不利的条件下清除自由基并减轻伤害[14，15]。从图5可以看出，大果山茶植株在两种处理下其POD活性最后2 d较第0天有所降低，暗示其叶片细胞可能出现受损，说明其抗高温高湿性能不能连续持续多天。岑溪软枝油茶在两种处理下其POD活性均较低且变化幅度小，暗示其叶片可能受损较为严重，说明其对高温高湿胁迫的抗性较弱。

2.6 高温高湿胁迫对油茶叶片PPO活性的影响

PPO作为一种氧化还原酶在光合作用中发挥作用，催化单酚羟基化为邻二酚，二羟酚氧化为邻醌，也可促进伤口愈合[16]，以抵抗病原體进一步侵染健康的植物组织。所以准确测定PPO活性具有重要的生理意义和现实意义。

从图6可知，在处理A下，岑溪软枝油茶叶片PPO活性随处理时间的延长基本保持稳定，变化幅度较小，活性都低于100 U/g；大果山茶叶片PPO活性先升高后降低，其中第2天的最高，达660 U/g；同时，大果山茶叶片PPO活性明显高于岑溪软枝油茶。在处理B下，岑溪软枝油茶叶片PPO活性随处理时间的延长也是基本保持持平，前3 d活性值也都小于100 U/g，在第4～5天出现的微小增长是由于此时植株叶片已经出现干枯，处理时间的变化对其PPO活性无影响；大果山茶PPO活性先微升再微降，然后再迅速升高，接着又迅速下降，其中第3天出现最高值，大于450 U/g；大果山茶叶片PPO活性也明显高于岑溪软枝油茶。

2.7 高温高湿胁迫对油茶叶片MDA含量的影响

丙二醛（MDA）是植株体内脂质过氧化最重要的产物之一，也是衡量植物遭受外界胁迫的重要指标[17]。植物器官衰老或在逆境下遭受伤害，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是膜脂过氧化作用的最终分解产物，其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。由于植物在遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖会增加，因可溶性糖吸收峰与MDA吸收峰相近，故在测定MDA含量时一定要排除可溶性糖的干扰。

从图7可看出，在处理A下，大果山茶叶片内MDA含量先微降再平稳上升，说明其第0～3天抗处理A下的抗高温高湿能力稳定，可能仍处于其可承受范围；第4～5天植株才出现受损现象。在处理B下，大果山茶叶片MDA含量一开始迅速上升再平缓上升，暗示大果山茶在处理B下的植株可能受损，不能长时间处于这种胁迫下。岑溪软枝油茶植株在两种处理下其叶片内MDA含量均先上升后降低，暗示其可能在两种处理下植株皆出现受损，说明其均不能长时间处于这两种高温高湿处理下生长。

3 小结与讨论

在高温高湿胁迫下，大果山茶和岑溪软枝油茶三年生植株对胁迫的表现有所差异，在两种不同程度的高温高湿胁迫下，通过对植物细胞中含水量和膜透性测得的数据得出，两种油茶的细胞膜均受到不同程度的伤害，膜脂过氧化程度有所增加；同时通过对比MDA含量发现，大果山茶的抗膜脂过氧化的能力强于岑溪软枝油茶，大果山茶对高温高湿的抗胁迫能力更强。

当植株受到胁迫时，其内部的酶系统发挥保护作用来抑制内部过氧化的发生，在两种不同胁迫条件下，大果山茶的保护酶POD、PPO活性高于岑软枝油茶数倍甚至是数十倍，说明在一定的温度和湿度胁迫下，大果山茶的抗逆性比岑溪软枝油茶强。岑溪软枝油茶在两种高温高湿胁迫下其PPO的活性均变化不大，暗示其叶片可能受损，说明其抗高温高湿能力较弱。在两种不同程度的高温高湿胁迫下，大果山茶可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量也均高于岑溪软枝油茶，说明这两种物质可能在大果山茶抵抗高温高湿胁迫中起到了一定作用。

植物的耐湿热能力是一个较为复杂的综合性状，生理指标的选择及耐湿热性评价方法是准确鉴别植物耐湿热性的主要前提。用各种指标走向及综合趋势来观察判断大果山茶幼苗生长状况特性，以利于选育出所需要的抗性品种。大果山茶具有产量高、经济效益高的特点，除此之外该品种更是宜林荒山开发不可多得的优选项目。本文为今后南方夏季高温高湿气候下大果山茶的选择应用、环境的绿化应用及人工栽培管理起到了一定的参考作用，展开对其幼苗在高温高湿下的生理抗性特性研究势在必行，以此选育出具备高温高湿抗性的大果山茶品种，以适应其在广西的复杂种植环境。

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