低溫脅迫下2種羽衣甘藍葉片中滲透物質含量比較

付中香　范秀蒙　史冬燕

摘要? ? 以2個羽衣甘藍品種為材料，研究了低溫脅迫下其葉片中滲透物質的含量，初步探究2種羽衣甘藍的耐寒性。結果表明，低溫脅迫下，2種羽衣甘藍葉片中可溶性糖含量皆在11.3%左右，差異不顯著。與奶白色品種相比，紫紅羽衣甘藍葉片中脯氨酸和可溶性蛋白含量較高，分別為0.448%和0.566%，且差異顯著。另外，紫紅色品種中葉片各色素含量皆高于奶白色品種。由此證明，紫色品種羽衣甘藍比白色品種羽衣甘藍有較強的抗寒性。

關鍵詞? ? 羽衣甘藍;低溫脅迫;滲透物質;脯氨酸

中圖分類號? ? S681.9? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）24-0033-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? The paper studied the contents of osmotic substance in two varieties of kale under low temperature in order to identify their cold resistance.The results showed that the contents of soluble sugar in two varieties of kale were 11.3% under low temperature，the difference was not significant.The contents of proline and soluble protein of aubergine kale were higher than those of off-white color kale，the numerical value was 0.448% and 0.566%，respectively，the differences were significant.In addition，the contents of different pigments of aubergine kale were higher than those of off-white color kale.So aubergine kale possess stronger cold tolerance.

Key words? ? kale;low temperature stress;osmotic substance;proline

低溫是影響植物生長和代謝的非生物脅迫因子[1]。低溫冷害已成為影響作物生長的重要問題之一，其對園林綠化植被的生長也存在嚴重危害。植物可通過調節自身的生理代謝和基因表達增強低溫耐受性[2]，其中滲透調節是植物適應自然環境的一種重要調節方式。在低溫條件下，植物通過增加滲透調節物質的含量，使植株耐寒性得到提升[3]。植物體內滲透調節物質主要包括脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等有機物[4-6]，其含量影響植物抗寒性。陳明輝等[7]研究證實，低溫脅迫下不同品種果蔗可溶性糖、可溶性蛋白質和脯氨酸含量增加。古麗江·許庫爾汗等[8]證實，低溫脅迫下一些紅加侖品種能通過提高滲透調節物質含量緩解脅迫造成的傷害，提升抗寒能力。

觀賞羽衣甘藍（Brassica oleracea var. acephala f. tricolor）是十字花科蕓薹屬（Brassica）甘藍種（B.oleracea）的一個變種。其葉色絢麗多彩，整體造型美觀，形似牡丹，故有“葉牡丹”之美譽。因其有較強的抗逆性，在南、北方深秋和冬季被作為園林觀賞的主要選材[9-11]。有關羽衣甘藍在低溫脅迫下葉片滲透物質含量的測定還未見報道。本文對北方2種常見羽衣甘藍低溫脅迫下葉片滲透物質含量進行比較，評價其抗寒性能，以期為培育抗寒性品種和種質改良提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 供試材料

以紫紅色和奶白色2種羽衣甘藍為試驗材料。-5 ℃低溫脅迫處理1周。隨機摘取完整葉片，清水清潔葉片后，用吸水紙吸干水分，置于-20 ℃條件下備用。

1.2? ? 指標測定方法

可溶性糖含量采用蒽酮法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定，游離脯氨酸含量采用茚三酮比色法測定。以上3個指標皆參考郝建軍等[12]的方法進行。

1.3? ? 數據處理與分析

用Excel 2003統計軟件對試驗數據進行整理;差異顯著性分析采用SAS9.0統計軟件完成。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 低溫下2種羽衣甘藍葉片中可溶性糖含量比較

由圖1可以看出，在低溫脅迫條件下，紫紅色羽衣甘藍葉片中可溶性糖的含量占葉重的11.296%左右，奶白色羽衣甘藍葉片中可溶性糖含量占葉重的11.316%左右。二者相比，其葉片中的可溶性糖含量都在11.3%左右，無顯著性差異。

2.2? ? 低溫下2種羽衣甘藍葉片中可溶性蛋白含量比較

由圖2可知，在低溫脅迫下，紫紅色葉羽衣甘藍中可溶性蛋白含量約占葉片重量的0.566%，而奶白色羽衣甘藍葉片中可溶性蛋白含量約占葉重的0.431%。與奶白色品種相比，紫紅色羽衣甘藍葉片中可溶性蛋白含量高出了0.135個百分點，差異顯著。

2.3? ? 低溫下2種羽衣甘藍葉片中游離脯氨酸含量比較

由圖3可知，低溫脅迫下，紫紅色羽衣甘藍葉片中脯氨酸含量約占葉片重量的0.448%，奶白色羽衣甘藍葉片中脯氨酸含量約占葉片重量的0.338%，紫色羽衣甘藍葉片脯氨酸含量比白色羽衣甘藍約高出0.110個百分點，差異顯著。

2.4? ? 低溫下2種羽衣甘藍葉片中色素含量比較

由圖4可知，低溫脅迫下，紫紅色羽衣甘藍葉片中葉綠素a含量約占葉重的16.482%，而奶白色羽衣甘藍葉片中葉綠素a含量約占葉重的4.486%，二者差異極顯著。紫紅色羽衣甘藍葉中葉綠素b含量約占葉重的6.505%，但奶白色羽衣甘藍葉中葉綠素b含量僅占葉重的1.945%，二者差異顯著。紫紅色、奶白色葉片中類胡蘿卜素含量占葉重的百分比分別為4.772%、1.490%，二者差異顯著。

3? ? 結論與討論

低溫是限制植物季節性生長和地域分布的一個重要因素[13]。在低溫條件下，植物的生長發育、品質產量都會受到影響，嚴重時會導致植物死亡。

在低溫脅迫下，植物體內各種滲透調節物質的含量增加，從而提升植物滲透調節能力，以此增強抗寒性。因此，滲透調節成為植物應對低溫的一種基礎調節方式。本試驗低溫脅迫下，2種羽衣甘藍葉片中都含有較高的可溶性糖，皆占葉重的11.3%左右。可溶性糖可降低細胞水勢，增強持水力[14]。梁坤倫等[15]認為，植物體內的可溶性糖含量與低溫耐受程度有關，但不成正比或者反比。前人在試驗中證實，紅加侖枝條[8]、茶樹葉片[16]隨低溫脅迫時間延長，其可溶性糖含量增加，并將此指標定為抗寒性能力評價指標之一。因此，2種羽衣甘藍用作冬季抗寒性園藝材料與其葉內有較高的可溶性糖有關。

植物體內游離脯氨酸含量的增加能夠降低細胞水勢，防止細胞脫水受害，起到平衡細胞代謝、增加細胞穩定性的作用[17]。研究證明，在低溫環境下，大部分植物可積累大量的游離脯氨酸，使植物具有一定抗性和保護作用[18-19]。本試驗結果證明，紫紅色羽衣甘藍葉片中含有較高的游離脯氨酸，占葉重的0.448%左右;奶白色品種游離脯氨酸含量約占葉重的0.338%。此外，可溶性蛋白是一種親水性較強的滲透調節物質，能夠提高細胞保水能力，對細胞生命物質及生物膜起到保護作用[20]。陳明輝等[7]研究表明，在低溫脅迫延長的條件下，果蔗葉片中可溶性蛋白含量增加。本研究結果顯示，紫紅色品種葉片可溶性蛋白所占比重比奶白色品種高0.135個百分點，二者差異顯著;從滲透物質含量方面比較來看，紫紅色羽衣甘藍較奶白色品種抗寒性有一定增加。

另外，低溫脅迫會破壞葉綠體的超微結構，葉片中葉綠色素含量降低。黃秋鳳等[21]研究證實，低溫脅迫下隨溫度的降低，木薯幼苗葉片的葉綠素含量下降。丁釋豐等[22]證實，在低溫下，紅果風鈴木幼苗通過提高葉綠素的含量增強代謝能力來提升耐低溫的能力，但高強度低溫脅迫會損傷葉綠素。本試驗表明，在低溫下，紫紅色羽衣甘藍葉片中各色素含量都高于奶白色品種，由此也證實了紫紅品種羽衣甘藍甘藍有較強的抗寒性。

對于植物抗寒性的評價是一個綜合指標評定結果，除了滲透調節物質測定外，還有一些生理生化指標，如丙二醛、活性氧、抗氧化酶等。因此，下一步應開展2種羽衣甘藍低溫脅迫下其他生理生化指標的測定，進一步證實紫紅羽衣甘藍的抗寒能力。

4? ? 參考文獻

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