濟南引種木芙蓉品種的耐低溫研究

張凡　趙兵　薛春榮

摘要：木芙蓉花大色麗，具有很好的觀賞價值，而且還具有藥食用、凈化空氣、防止水土流失等重要的經濟和生態應用價值。木芙蓉在北方引種只要根部能安全越冬，來年就能重新發枝、開花。為明確引進的8個木芙蓉品種能否在濟南安全越冬，本研究共設5、0、-5、-10、-15℃五個溫度梯度，測定了低溫處理后各品種根系的相對電導率、可溶性糖含量、游離脯氨酸含量、POD活性以及半致死溫度LT₅₀。結果表明，低溫處理后牡丹紅、大紅和杭州牡丹粉品種根系的相對電導率變化較小，可溶性糖含量、游離脯氨酸含量以及POD活性較高，LT₅₀較低，分別為-13.68、-12.21、-11.34℃，抗寒性較強，可以在濟南安全越冬。

關鍵詞：木芙蓉；引種；低溫處理；根系；生理指標；濟南

中圖分類號：S685.990.22

文獻標識號：A

文章編號：1001-4942（2015）10-0032-04

木芙蓉（Hibiscus mutabilis Linn.）也稱芙蓉花、地芙蓉、華木、木蓮、三變花，錦葵科木槿屬落葉灌木或小喬木，其花盛開于晚秋，清姿雅質，如錦似繡，非常美麗。木芙蓉擁有盤根錯節的根系，能夠防止水土流失；其葉片、葉柄、花萼等密被星狀毛和短柔毛，能夠吸附空氣中的小顆粒，凈化空氣，是一種非常好的園林觀花樹種。

木芙蓉原產于我國，喜溫暖濕潤的環境，在四川、云南、湖南等地分布較多，尤其以成都最多；已在杭州、南寧引種成功。北方引種的木芙蓉地上部分多無法越冬，但只要根部能夠安全越冬，來年又可抽出新枝，正常開花。為了增加濟南的花卉品種資源，提升綠化美化品味，改善園林生態環境，濟南市園林苗圃從成都、長沙等地引入了8個木芙蓉品種。為明確這8個品種的耐受低溫及其能否在濟南安全越冬，本試驗以其根系為試材，設置-15～5℃的低溫處理，研究低溫對各品種根系耐寒性指標的影響，以期為其在北方地區的引種與安全越冬管理提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

8個木芙蓉品種，分別為從成都植物園引進的百日華彩、大紅、牡丹粉、牡丹紅、醉芙蓉、大花秋葵（草本木芙蓉）和從杭州、長沙引進的杭州牡丹粉、長沙牡丹紅，均在濟南森林公園管理處苗圃內進行扦插、繁殖。

1.2試驗設計與測定方法

選擇生長健壯的木芙蓉植株，對其根系進行采樣，分別用自來水、蒸餾水沖洗，用吸水紙吸干表面水分，分別裝入密封的自封袋。參照文獻[4]的方法，將分裝好的材料分別置于5（對照）、0、-5、-10、-15℃的YT-10C型恒溫循環器中，處理24 h后取出放入4℃冰箱解凍12h，備用。每個處理重復3次。

細胞膜透性利用電導率法測定，在電導率儀DDS-307上進行；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；脯氨酸含量采用磺基水楊酸法測定；POD活性采用愈創木酚法測定，以每分鐘吸光度值變化0.01為1個酶活性單位（U）。

1.3抗寒性評價

采用抗逆性綜合評價方法——隸屬函數法對木芙蓉品種的抗寒性進行綜合評價。首先需對各指標的原始試驗數據進行定量轉換。

當生理指標與植物抗寒性呈正相關關系，則隸屬函數值的計算公式為：

X（u）=（X-X_min）/（X_max-X_min）；

當生理指標與植物抗寒性呈負相關關系，則隸屬函數值的計算公式為：

X（u）=1-（X-X_xin）/（X_max-X_min）。

式中X為某一生理指標的測定值；X_min為某一生理指標測定值中的最小值；X_max為某一生理指標測定值中的最大值；X（u）為某一生理指標的隸屬函數值。

2結果與分析

2.1低溫處理對木芙蓉根系相對電導率的影響

溫度越低對細胞膜造成的損傷越大，細胞膜的透性越大，導致細胞內電解質滲出越多，相對電導率（REC）也越大。由表1看出，低溫處理后，長沙牡丹紅、百日華彩、大花秋葵三個品種木芙蓉根系的相對電導率均在-10℃時大幅增長，而在-15℃略有下降；其它品種木芙蓉根系的相對電導率則均隨溫度的降低而逐漸升高，至-15℃時，REC值由小到大分別為牡丹紅、大紅、杭州牡丹粉、醉芙蓉、牡丹粉。

2.2低溫處理對木芙蓉根系可溶性糖含量的影響

可溶性糖是植物細胞內抵御冷害和凍害脅迫的保護性物質。由表2可知，8個木芙蓉品種根系的可溶性糖含量均隨溫度的降低呈先升高后降低的變化趨勢；其中，杭州牡丹粉、大紅和牡丹紅均在-10%時達到最大值，其余5個品種則均在-5℃時達到最大值。

2.3低溫處理對木芙蓉根系游離脯氨酸含量的影響

許多研究報道，植物在遭受逆境脅迫時，體內的游離脯氨酸含量增加。由表3可知，8個木芙蓉品種根系的游離脯氨酸含量均隨處理溫度的降低呈先升高后降低的變化趨勢；牡丹紅、大紅、杭州牡丹粉三個品種木芙蓉根系的游離脯氨酸含量均在-10℃時達到最大值，其它五個品種則均在-5℃時達到最大值。

2.4低溫脅迫對木芙蓉根系POD活性的影響

POD是調節細胞內H₂O₂的主要酶類，可將H₂O₂轉化為H₂O，從而達到保護機體的作用，其活性與抗寒性密切相關。由表4可知，8個木芙蓉品種根系的POD活性均隨處理溫度的降低呈先升高后降低的變化趨勢；杭州牡丹粉、大紅、牡丹粉、牡丹紅4個品種在不同低溫處理下POD活性均較高，且均在-10℃時達到最大值；百日華彩、大花秋葵、長沙牡丹紅、醉芙蓉在各低溫處理下的POD活性均較低，且均在-5℃時達到最大值，之后明顯降低。endprint

2.5不同木芙蓉品種的半致死溫度

半致死溫度（LT₅₀）是衡量植物抗寒性的重要指標之一，應用電導法結合Logistic方程能較準確地估計出植物組織的半致死溫度。本文以Logistic方程對不同木芙蓉品種根系的電解質滲透率變化曲線進行擬合，通過求拐點溫度得到不同品種的半致死溫度，見表5。可見，擬合方程的R²值均較高，擬合度均較好。8個木芙蓉品種中，牡丹紅、大紅、杭州牡丹粉3個品種的LT₅₀分別為-13.68、-12.21、-11.34℃，均低于-10℃，抗寒性較強；其余品種的LT₅₀均在-9.86～-6.76℃之間，抗寒性也較好。

2.6木芙蓉抗寒性綜合評價

根據8個木芙蓉品種室內低溫處理下測得的相對電導率、可溶性糖含量、游離脯氨酸含量、POD活性、半致死溫度，利用隸屬函數法對木芙蓉品種的抗寒性進行綜合評價。隸屬度平均值越大，抗寒性越強。由表6可以看出，8個木芙蓉品種的抗寒性強弱順序為：牡丹紅>大紅>杭州牡丹粉>醉芙蓉>牡丹粉>長沙牡丹紅>百日華彩>大花秋葵。

3小結

木芙蓉在北方露地種植，冬季地上部分多受凍害萎焉、脫落，而地下部分若能安全越冬，翌年春天又可從根部萌發新梢。本試驗從根系相對電導率、可溶性糖含量、游離脯氨酸含量、POD活性及半致死溫度等方面，評價了濟南引種的8個木芙蓉品種的根系抗寒性。結果表明，8個品種的根系抗寒性強弱順序為：牡丹紅>大紅>杭州牡丹粉>醉芙蓉>牡丹粉>長沙牡丹紅>百日華彩>大花秋葵，LT₅₀在-13.68～-6.76℃之間；其中，牡丹紅、大紅、杭州牡丹粉各評價指標的表現均較好，LT₅₀分別達到-13.68、-12.21、-11.34℃，抗寒性最好。根據濟南氣象局提供的近20年數據統計，濟南地區冬季低溫大部分在-5～-7℃左右，而且持續時間不連續；偶有-10～-15℃的低溫，但持續時間短。可見，在正常年份，引種的8個木芙蓉品種根系均可在濟南安全越冬，表明能夠在濟南成功引種馴化木芙蓉。

參考文獻：

[1]唐玉貴，陳爾，10個木芙蓉品種在南寧的引種試驗[J]，西部林業科學，2008，37（4）：80-82.

[2]齊鳴，15個木芙蓉品種在杭州地區的引種栽培與繁殖[J]，江蘇農業科學，2012，40（4）：204-206.

[3]聶谷華，向其柏，木芙蓉的特性及園林應用研究[J]，園藝與種苗，2012（6）：81-83.

[4]楊雪梅，苑兆和，尹燕雷，等，不同石榴品種抗寒性綜合評價[J]，山東農業科學，2014，46（2）：46-51.

[5]楊盛昌，林鵬，潮灘紅樹植物抗低溫適應的生態學研究[J]，植物生態學報，1998，22（1）：60-67.

[6]何照范，糧油籽粒品質及其分析技術[M]，北京：農業出版社，1985.

[7]鄒琦，植物生理生化實驗指導[M]，北京：中國農業出版社，1995.

[8]張憲政，作物生理研究方法[M]，北京：農業出版社，1992：203-210.

[9]姚遠，閔義，胡新文，等，低溫脅迫對木薯幼苗葉片轉化酶及可溶性糖含量的影響[J]，熱帶作物學報，2010，31（4）：556-560.

[10]羅丹，張喜春，田碩，低溫脅迫對番茄幼苗脯氨酸積累及其代謝關鍵酶活性的影響[J]，中國農學通報，2013，29（16）：90-95.

[11]陳鈺，郭愛華，姚月俊，等，低溫脅迫下杏花器官內POD、相對電導率和可溶性蛋白含量的變化[J]，山西農業科學，2007，36（3）：30-32.

[12]曾朝暉，方靈元，木芙蓉的栽培技術及應用價值[J]，中國園藝文摘，2010（2）：101-102，153.endprint