干旱胁迫对药用绿化植物千里光和密蒙花生长的影响研究

魏宝坤，付 萌，田 叶，李新蕾

(1.云南交投市政园林工程有限公司，云南 昆明 650034；2.云南农业大学园林园艺学院，云南 昆明 650201)

抗旱性是边坡生态防护植物选择的首要标准。当前对滇中可利用护坡植物资源的开发利用研究不够深入，为此，对我国的园林绿化树种进行抗旱性的综合评价变得非常有必要。滇中常见野生植物密蒙花(Buddleiaofficinalis)和千里光(Senecioscandens)由于其生长的环境较为恶劣，认为有较好的抗性，具有开发价值。

密蒙花为马钱科醉鱼草属植物[1]，其花序较大，花多而密集、有香味，生于山坡、林边、路旁，适应性较强，为南方一种优良庭院观赏植物。作为传统中药材，目前国内外对密蒙花的研究主要集中在其药用成份的研究及色素成分的提取[2-4]，抗性研究未见报道。千里光为菊科千里光属植物[5]，为多年生攀援草本植物，花细小而多，具有一定观赏价值。全草均可入药，具有抗炎、抑菌等作用[6,7]。目前国内外对千里光的耐旱性研究未见报道。

本次试验以密蒙花和千里光为材料，测定其干旱胁迫下的生物学指标和生理生化指标，进行抗旱性研究，可为边坡绿化植物配置提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

千里光、密蒙花幼苗为云南农业大学温室2018年6月播种苗。

1.2 实验方法

1.2.1干旱胁迫幼苗

挑选长势良好、大小一致的千里光和密蒙花幼苗移栽至16 cm×18 cm塑料花盆中，正常浇水管理一周后给盆栽充足浇水，使土壤水分达到饱和，然后断水，对其进行干旱胁迫处理。

1.2.2测定方法

分别在断水处理的第1天、5天、10天、15天、20天取样，将幼苗根部洗净后测量各项生物学指标，取幼苗叶片放入液氮速冻后转移至-80℃冰箱保存，测定幼苗叶片的各项生理指标，并测定土壤含水量。

硫代巴比妥酸显色法测定丙二醛，酸性茚三酮比色法测定游离脯氨酸(Pro)，紫外线吸收法测定过氧化氢(CAT)、过氧化物酶活性(POD)、超氧化物酶活性(SOD)。土壤含水量使用WET土壤三参数测定仪测量，株高、根长、根鲜重等分别用直尺、卷尺、电子天平等器材进行测量。植物生长状况分为6个水平：Ⅰ(生长旺盛)；Ⅱ(生长一般)；Ⅲ(失水卷曲)；Ⅳ(生长受到严重抑制)；Ⅴ(植物停止生长)；Ⅵ(半致死状态)。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫下密蒙花幼苗生长状况及生理响应

干旱胁迫开始，密蒙花盆栽土壤含水量呈逐渐下降趋势，且显著低于干旱胁迫前(P<0.05)，随着干旱胁迫时间的延长，密蒙花株高呈先上升后下降的趋势，试验结束时的密蒙花株高显著高于断水开始前的株高(P<0.05)，胁迫后期，密蒙花根长和根鲜重随着胁迫时间的延长呈下降趋势；密蒙花在干旱胁迫前期(5d)生长状况比较良好，在胁迫第15d叶片失水卷曲，到胁迫第20d开始落叶，并失水萎蔫，生长受到了严重抑制(表1)。

表1 干旱胁迫下密蒙花幼苗生长状况

当植物受到干旱胁迫时，超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)等均是消除植物体内活性氧自由基保护系统中的重要酶类，自由基的产生和消除是一个动态的过程。试验中，密蒙花幼苗中SOD和POD活性均呈现出先上升后下降的趋势，而CAT活性仅在胁迫15 d后上升幅度较大(图1，A)。

脯氨酸从断水初期开始积累，在断水后期其含量的上升速率更高，反应密蒙花细胞受损程度的丙二醛含量随胁迫程度的上升而增加，但断水胁迫后期上升速率有所减缓，实验结束时，丙二醛和脯氨酸含量分别为断水前的3.68和2.39倍(图1，B)。

图1 干旱胁迫下密蒙花幼苗抗氧化酶活性和MDA、Pro含量变化

综合密蒙花生长状况及体内各物质变化情况，分析认为，在断水前期虽CAT活性有所下降，丙二醇渗出含量持续上升，但SOD、POD活性的上升和脯氨酸的积累同样对密蒙花起到一定调节作用，植株生长状况良好，说明胁迫前期密蒙花的抗旱能力较好，至断水后期，由于脯氨酸的不断积累，渗透调节能力逐渐增强，CAT活性上升，丙二醛含量的上升速率有所减缓，密蒙花膜透性有所改善，但从生长状况看，植株的生长已受到严重抑制甚至呈致死状态，说明密蒙花干旱胁迫后期的调节能力减弱。

2.2 干旱胁迫下千里光幼苗生长状况及生理响应

从干旱胁迫开始，千里光盆栽土壤含水量呈逐渐下降趋势，显著低于干旱胁迫前(P<0.05)，在干旱胁迫下，千里光幼苗株高呈逐渐上升趋势，根长和根鲜重随着胁迫时间的延长与断水开始前无显著差异(P<0.05)，千里光幼苗在干旱胁迫试验期间生长状况较好，仅在胁迫第20 d时有个别叶片出现失水(表2)。

表2 干旱胁迫下千里光幼苗生长状况

干旱胁迫下，千里光幼苗中CAT和POD活性均呈现先下降后上升趋势，SOD活性呈先上升后下降趋势。断水实验结束时，3种酶活性与实验开始前基本一致(图2，A)。随着断水时间的延长，丙二醛和脯氨酸含量呈逐渐上升趋势，后期(15 d)丙二醛上升速率变慢，而脯氨酸上升速率加快(图2，B)。

综合千里光植株生长状况和体内物质变化情况，分析认为，在断水前期SOD活性增加是千里光对环境的适应性反应，在断水胁迫后期，CAT、POD活性均有上升，脯氨酸含量持续积累，丙二醛含量上升速率趋缓，自由基等有害物质的产生和消除是一个动态过程，后期的酶活性接近试验开始时的酶活性，并且整个干旱胁迫过程中千里光幼苗生长状况良好，说明千里光能忍耐并逐渐适应干旱环境。

3 讨论

通过自然干旱胁迫幼苗，进一步测定相关指标，分析结果表明，千里光和密蒙花均具有一定的抗旱性，但相同断水胁迫处理下2种植物对干旱的忍耐力存在明显差异，研究结果认为，千里光抗旱能力强于密蒙花。

图2 干旱胁迫下千里光幼苗抗氧化酶活性和MDA、Pro含量变化

由于本次试验仅对植物进行了20 d的断水干旱胁迫，不能得出植物能忍耐干旱的最大限度，后期试验可进行深入研究。另外，植株对于其他不同环境(如温度)的适应能力有所不同，因此，在此次试验结果的基础上还应综合考虑其他因素是否对植物的抗旱性造成影响。