常見景天高溫脅迫細胞傷害率試驗

倪建剛

摘要 ? ?以7種常見景天科多肉葉片為材料進行溫度梯度處理，用電導率法測定細胞傷害率，觀察供試材料對高溫脅迫的耐受性。結果表明，55 ℃是姬秋麗、薄雪萬年草、黃麗、朧月、八寶景天的細胞傷害率躍升臨界溫度，60 ℃是佛甲草和垂盆草的躍升臨界溫度。供試景天種類的葉型大小和取樣方式不影響試驗結果。

關鍵詞 ? ?景天;高溫脅迫;細胞傷害率;電導率

中圖分類號 ? ?S682.3 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）04-0124-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?Seven kinds of common sedums were used as materials for temperature gradient treatment.The cell injury rate was measured by conductivity method，and the tolerance of the tested materials to high temperature stress was observed.The results showed that 55 ℃ was the critical temperature of the injury rate in Graptopetalum ′Mirinae′，Sedum hispanicum，Sedum ′Golden Glow′，Graptopetalum paraguayense and Sedum spectabile，and 60 ℃ was the critical temperature for Sedum lineare Thunb and Sedum sarmentosum Bunge.The blade size and sampling method provided for the test did not affect the test results.

Key words ? ?sedum;heat stress;cell injury rate;conductivity

景天科多肉植物因其較高的觀賞價值，近年來受到人們的喜愛，除了受到園藝愛好者的追捧，大量應用于室內盆栽觀賞外，也受到了園林設計師的重視，將抗性強、景觀效果好的景天科多肉植物應用于城市道路、公園、小區的綠化中。由于景天科多肉植物種類繁多，生長地域廣闊，從黑龍江省至海南省均在園林中有所應用。長三角地區夏季悶濕、晝夜溫差小的環境與絕大多數原產高海拔戈壁及沙漠地帶的外來景天科多肉植物環境差異巨大。了解常見景天科多肉植物對高溫的耐受性，對它們在生產、栽培和園林中的應用具有較高的指導意義[1-2]。本試驗針對常見的姬秋麗、薄雪萬年草、黃麗、朧月等7種景天科多肉開展了高溫脅迫細胞傷害率試驗，以期在實驗室環境下探究這些多肉品種的耐高溫性。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗材料

供試景天科多肉植物7種，分別為姬秋麗（Graptopeta-lum Mirinae）、薄雪萬年草（Sedum hispanicum）、黃麗（Sedum Golden Glow）、朧月（Graptopetalum paraguayense）、佛甲草（Se-dum lineare Thunb）、八寶景天（Sedum spectabile）、垂盆草（Se-dum sarmentosum Bunge）。其中，前4種為引進品種，佛甲草和垂盆草原產浙江，八寶景天原產我國東北華北，目前已被廣泛應用于園林。供試儀器：上海雷磁DDS—11A電導率儀。

1.2 ? ?試驗方法

選取在同一保護地栽培的7種景天科多肉的健康功能葉，將姬秋麗、黃麗、朧月、八寶景天的葉片剪成1.0 cm2小片;薄雪萬年草、佛甲草、垂盆草摘取新鮮整葉，靜置30 min后用去離子沖洗5遍，吸水紙吸干備用。

每次稱取2 g供試葉片裝入盛有20 mL去離子水的試管中，分別在室溫35、40、45、50、55、60 ℃條件下水浴15 min，取出冷卻2 h至室溫，用上海雷磁DDS—11A電導率儀測定電導值（Ta）;再放入100 ℃沸水中15 min，取出冷卻2 h后，再測電導值（Tb），重復3次，取均值，以室溫植物葉片的電導率作為對照（CK），計算各植物細胞傷害率。

細胞傷害率（%）=（Ta-CK）/（Tb-CK）×100[3-5]

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同種源的材料在高溫脅迫下細胞傷害率的差異

由表1、圖1可看出，姬秋麗、薄雪萬年草、黃麗和朧月4種近年引進的景天科多肉高溫脅迫細胞傷害率躍升溫度均為55 ℃左右，高于50 ℃其細胞傷害率從30%～40%躍升到70%以上。除薄雪萬年草原產西班牙外，其余3種（或其親本）原產地均為墨西哥，原產地相對冷涼，沒有絕對高溫，這可能是它們對高溫脅迫不適應的原因之一。

八寶景天野外分布于我國東北、華北一帶，佛甲草和垂盆草廣泛分布于我國南北。八寶景天高溫脅迫細胞傷害率躍升溫度更接近外來品種，可見原產地相對冷涼的氣候特征是導致該植物更不耐高溫的主要因素之一。而佛甲草和垂盆草更廣的地域分布特性意味著它們對高溫的適應性更好[6]。

2.2 ? ?不同葉型、取樣方式與高溫耐受性的關系

供試7種景天科多肉植物中薄雪萬年草、佛甲草、垂盆草為小葉型景天科多肉，其余4種葉型相對較大。小葉型與大葉型相比，比表面積更大，更容易受環境變化的影響。在取樣中小葉型種類取的是全葉，而大葉型種類為了方便稱重，進行了裁切，存在傷口，客觀上存在著受損細胞和細胞液滲出干擾。試驗中，15 min的水浴時間確保能充分完成供試溫度的傳導，試驗結果表明，小葉種類與大葉種類的高溫脅迫細胞傷害率沒有相關性。而在去離子水反復沖洗后，取樣方式的干擾并未對結果造成影響。

3 ? ?結論與討論

研究表明，高溫脅迫下，葉片的電解質滲透率有上升的趨勢，且脅迫時間越久，電解質滲透率上升越高。本試驗即基于此原理而設計，試驗全程在室內條件下完成。自然條件下植株的葉溫可通過蒸騰作用自我調節，相應的品種在生產、栽培、應用中可能因為光照、基質水分、植物狀態等其他客觀因素的不同其高溫耐受性也會不同，與本試驗的結果存在一定的偏差。本試驗表明，近年眾多外來的景天科多肉植物，由于原產地與我國氣候的差異，在引種、繁育和應用中應對其生物學特性開展全面的研究，除考慮生物安全性外，也為產業的良性發展提供依靠，以免造成不必要的損失[7-8]。

景天科多肉的高溫耐受性高低，與該種類其他的表觀特征是否存在關聯性，比如葉表結構、蠟質層等尚無相關報道。

4 ? ?參考文獻

[1] 解玉玲.高溫脅迫對植物生理影響的研究進展[J].吉林農業，2019（8）：107-108.

[2] 賈洪濤，曹善東.高溫脅迫對植物光系統的影響及對策[J].山東林業科技，2003（3）：45-47.

[3] 商侃侃，張德順，王鋮.高溫脅迫下植物抗性生理研究進展[J].園林科技，2008（1）1-5.

[4] 周偉偉，王雁.應用Logistic方程確定屋頂綠化景天屬植物的耐熱性[C]//中國園藝學會觀賞園藝專業委員會2008年學術年會論文集.哈爾濱：中國園藝學會：2008.

[5] 李小方，張志良.植物生理學實驗指導[M].北京：高等教育出版社，1990.

[6] 張哲，閔紅梅，夏關均，等.高溫脅迫對植物生理影響研究進展[J].安徽農業科學雜志，2010（16）：8338-8339.

[7] 許藍心，田如男.觀賞植物耐熱性研究進展[J].亞熱帶植物科學，2009（1）：96-102.

[8] 陳培琴，郁松林，詹妍妮，等.植物在高溫脅迫下的生理研究進展[J].中國農學通報，2006（5）：223-227.