勋章菊3个新品种抗寒性研究

郑思唯　高婷婷　陆小平

摘 要：以3个引进的勋章菊品种作为试材，采用人工模拟低温环境对其进行胁迫，通过观察各品种的生长情况与测定盛花期成熟叶片的脯氨酸（Pro）丙二醛（MDA）含量，通过其含量的变化作为衡量各品种的抗寒性指标。结果表明：抗寒性强弱为白火焰>鸽子舞>黄火焰，与胁迫处理后植物生长形态特征基本一致，研究结果为勋章菊在苏州地区的引种与栽培管理提供了理论依据。

关键词：勋章菊；抗寒性；形态特征；生理指标

中图分类号 S682.11 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）14-0040-03

Abstract：Putting the leaves of three newly introduced Gazania as test materials and using the artificial simulated conditions of low temperature stress，by observing the growth of each type and measuring the proline （Pro），malondialdehyde （MDA） content of mature leaves in full-bloom stage，the changes of its content are indexes of various varieties hardiness. The results showed the the order of cold resistance of 3 cultivars was‘White Flame>‘RED WITH RING>‘Yellow Flame ，the comprehensive evaluation results are basically identical to plant growth characteristics after stress process，which could provide reference for introduction and cultivation management of Gazania rigens L. in Suzhou.

Key words：Gazania rigens；Cold resistance；morphological character；physiological indexes

勋章菊（Gazania rigens L.）为菊科勋章菊属植物，因花形似勋章而得名。原产于南非，喜温暖、干燥、光照充足的环境，耐高温，抗涝抗寒性较差。花朵在光照充足下开放，夜晚、雨天阴天闭合，其适生温度为15～30℃[1]。供试材料为勋章菊品种：白火焰（White Flame）、黄火焰（Yellow Flame）、鸽子舞（RED WITH RING），均由Syngenta公司提供。将其引种到苏州地区，苏州地区春秋较短，夏冬较长，夏季高温时间较长，冬季最低温度可达到-8℃，因此，选育最优抗寒勋章菊品种成为至关重要问题之一。根据国内外学者的研究，植物抗寒与抗旱性可根据一些生理形态指标来进行评价，主要包括生长习性，游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、可溶性糖以及相对电导率等生理生化指标

本文以引进的3个勋章菊品种白火焰、黄火焰和鸽子舞为试材，从生理、形态对各个品种进行研究，利用相关性分析探究综合评价指标，探究3种勋章菊在逆境条件下的生理特性与最适条件，旨在为筛选出适合苏州地区优良耐寒品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验于2015年10月至2016年6月在苏州大学园林园艺试验基地温室大棚与试验室中进行。试验材料为勋章菊3个品种黄火焰、白火焰和鸽子舞。10月初在温室大棚内进行穴盘播种，15d后进行移小砵继续生长，11月份移至口径为10cm×10cm的塑料花盆内在大棚内继续生长。然后选取生长健壮、长势一致的实生苗于2016年4月定植于口径为20cm、高为15cm的塑料花盆中，基质为上海沃施园艺公司的园艺专用土，每盆装有1株勋章菊，进行常规栽培管理。

1.2 试验方法 2016年4月份进行抗寒性试验，试验温度设为7个梯度，对照组温度设置为24℃，温度梯度依次为6℃、4℃、2℃、0℃、-2℃、-4℃，于盛花期时选取长势相似的植株，重复对照3盆，将3个品种勋章菊放入冰箱中处理，冰箱中设有风扇，保证冷空气的循环。每处理24h拿出，选取成熟的第2～4片功能葉，先用自来水洗净，擦去附着物，再用蒸馏水冲洗2～3次，用滤纸吸干表面水份进行指标测定[5]。

1.3 指标测定与方法 参照王学奎（2006）[6]的方法，MDA的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）显色法，游离的Pro的测定采用酸性茚三酮显色法。

1.4 数据处理与分析 采用office2016进行数据处理，运用SPSS19.0进行相同温度下不同指标差异显著性分析，不同生理指标间相关性分析。

2 结果与分析

2.1 低温胁迫下植物长势的变化 3个品种勋章菊在正常生长情况下，叶片绿色至深绿，叶片先全缘后浅裂，黄火焰与白火焰均匍匐性生长，而鸽子舞呈半直立生长，开花数均超过3朵。在6℃降到2℃时，植株均未见明显变化，从冰箱取出时叶片有水渍，未见明显冻伤。在0℃时，边缘裂叶与老叶已由半直立状态变为衰败，且叶柄均变成浅褐色，花朵也由盛开变为闭合状态，花梗未见变化，其余叶片与花苞均能正常生长。在-2℃时，叶片也绝大部分失水转为深褐色，且都变为衰败状态，花朵闭合，花苞与花梗均被冻伤。至-4℃时，鸽子舞已呈现完全失水萎蔫至枯萎状态，叶片呈深紫色，叶片翻转，花瓣与花梗均变为深褐色，花苞均朝下。

取6℃、4℃、2℃、0℃、-2℃、-4℃下处理后的3个品种勋章菊置于室温下进行恢复，发现在温度高于-2℃的植物均能进行正常的生殖生长，0℃以上的植物的花朵大小与花色未发生变化，而温度低于-2℃下的花朵变小，颜色变淡，在-4℃下处理的植株均死亡。

2.2 低温胁迫对勋章菊叶片MDA含量的影响 在室温下白火焰的MDA含量明显高于其他2个品种，随着温度的降低，白火焰MDA含量急剧下降，到4℃时到达最低值，之后又大幅上升在-2℃达到最高值，在-4℃时MDA含量有所下降。而黄火焰与鸽子舞在室温下MDA值相近，均随着温度的降低其MDA值逐渐升高，黄火焰在2℃时达到最大值，而鸽子舞则在0℃时达到最大值，黄火焰上升幅度大于白火焰，之后随着温度降低其MDA值下降，黄火焰0℃时降到最低值，2℃到0℃其大幅下降，在-4℃时又逐渐上升。鸽子舞0℃之后MDA值逐渐下降。在-4℃时3个品种MDA含量基本相同，黄火焰稍高（表1）。

2.3 低温胁迫对勋章菊叶片Pro含量的影响 在6℃时白火焰Pro含量最高，鸽子舞次之，黄火焰最低（表2）。随着温度的下降，3个品种的脯氨酸含量均小幅降低，黄火焰在0℃其Pro含量急剧升高，在-2与-4℃时大幅降低，均低于室温下脯氨酸的含量。白火焰Pro含量在4℃时急剧降低，在2℃时小幅上升，在0℃其Pro含量下降幅度小于4℃时，又随着温度的下降，在-2和-4℃时其Pro值都呈上升趋势，且前者幅度大于后者。随着温度的降低，鸽子舞的Pro含量小幅降低，在0℃急剧上升达到最高值，在-2℃时又大幅下降，且在-4℃时其Pro含量无明显变化。在-4℃时白火焰含量最高，黄火焰Pro含量趋于0，鸽子舞含量低于正常水平。

3 结论与讨论

3.1 三个品种在低温下植株形态比较 本试验采用人工模拟低温环境对3个品种勋章菊进行处理，从形态上看，3个品种中白火焰抗寒性最好，虽在-2℃下叶片失水皱缩，但置于正常环境下可进行生殖生长。黄火焰在-2℃处理后置于正常环境下死亡，而鸽子舞在-2℃下处理后花朵变小，叶片颜色变淡，可能是低温条件下破坏其营养生长系统，使得营养运输无法充足供应，影响花朵大小。花色原因可能是低温影响花色素的合成。

3.2 丙二醛与抗寒性的关系 研究表明，在逆境条件下，植物细胞内自由基的产生和清除平衡遭到破坏，导致细胞膜系统的破坏，造成细胞膜脂过氧化[7]。丙二醛是过氧化的产物，在逆境条件下其大量积累。通过测定植物体内MDA的含量变化来反应细胞膜脂化强弱与抗寒性的高低[8]，王琪[9]与周桂英[10]的研究表明，低温胁迫下丙二醛的含量与抗寒性关系密切，MDA可以作为金叶女贞，紫叶李，紫叶小檗，大花惠兰抗寒鉴定的指标。供试不同品勋章菊在MDA含量变化趋势稍有不同，白火焰在-2℃下MDA含量显著高于对照水平，抗寒性强的品种在丙二醛含量较高，与王永亮等[11]研究不一致，可能是因为品种不同导致其调节机制不同。

3.3 脯氨酸与抗寒性的关系 植物受到低温胁迫作用后，游离的脯氨酸大量积累，以适应细胞内外渗透压的变化。这3个品种在胁迫初期均生成较高的Pro来调节各器官的渗透势，说明在逆境条件下脯氨酸调节作用明显[12]。而不同的品种在胁迫初期呈现不一致的趋势，表明每个品种的抗寒能力不一致。随着温度的降低，各个品种Pro含量均呈有上升表明植物在受到更大的冻害的情况下，自身生成更多的脯氨酸来提高对低温的抗性，促进一定蛋白质的合成，脯氨酸与抗寒性存在一定的相关性[13-14]。

白火焰在6℃时，Pro显著高于对照，可能是从24℃到6℃温度降低明显，受到轻度胁迫时，叶片细胞过多渗透调节物质调节细胞渗透压，防止细胞过度脱水受伤害[13]。说明其抗寒能力较强。之后随着温度的降低，在4℃与0℃时Pro含量降低，可能时其自身低温胁迫应激反应起主要作用。但在-2℃之后，植物受到胁迫伤害，其调节功能减弱，其渗透物质含量显著增加。

黄火焰与鸽子舞在低温胁迫下Pro的变化趋势为先升后降，黄火焰和鸽子舞分别在在0℃和-2℃时到达最高，说明其在0℃与-2℃时已受到冻害，而之后Pro含量降低是因为植株受到严重冻害，细胞内酶系统与相关代谢系统遭到破坏所致[15]。

本试验以3个引种勋章菊品种为试验材料，其抗寒性不仅与引种地的环境有关系，也受栽培技术的影响。从低温胁迫后三个品种的表观形态与置于室温下其恢复情况来看，白火焰表现出较强的抗寒性，鸽子舞的抗寒性次之，黄火焰抗寒性最弱。从MDA含量的变化来看，黄火焰相对变化率最高，鸽子舞其次，白火焰最低，也与表观形态观察一致。从Pro含量变化来看，白火焰表现出较强的渗透调節功能，其次为黄火焰，鸽子舞次之。以上研究结果表明，白火焰的耐寒能力强于黄火焰与鸽子舞。

由于测量的指标与设置温度梯度有限，从试验结果不能精准把握3个品种在低温胁迫下的具体变化规律。若继续研究，可设置更短的温度间隔与测定多种指标来进行综合评价分析，才能更为准确的评价植物抗寒能力的高低。此外，植物的抗寒性还受多种因素的影响，如冬季极端低温。本试验是在人工模拟低温的条件下进行低温研究，属于一个较为理想的气候环境，因此，还应结合在自然条件下生长的勋章菊进行综合评定。

参考文献

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（责编：徐焕斗）