高溫脅迫下8個繡球品種的生理生化響應

陸艾鮮　凌瑞　陳生煜　翟俊文　鄭澤新　吳沙沙

摘? 要：中國南方地區夏季高溫是限制繡球在該地區引種栽植與園林應用的重要因素之一，探討繡球在高溫脅迫下生理生化的響應機理，對繡球在特殊立地條件下的應用有重要參考意義。試驗以8個繡球品種為材料，利用人工氣候箱模擬高溫脅迫44℃/33℃（晝/夜）下9項指標的生理生化指標變化。結果表明，高溫脅迫下，8個繡球品種的熱害指數呈上升趨勢，且由高到低依次為‘靈感’>‘銀邊’>‘紗織小姐’>‘小町’>‘愛莎’>‘含羞葉’>‘花手鞠’>‘頭花’;相對電導率、丙二醛呈持續上升趨勢，‘紗織小姐’‘銀邊’及‘小町’葉片的相對電導率與丙二醛含量增幅最大，‘愛莎’‘頭花’及‘含羞葉’葉片的相對電導率與丙二醛含量增幅均最小;過氧化物酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性均產生顯著影響，適度的高溫誘導了繡球葉片上述3種酶活性的上升;可溶性糖含量在高溫脅迫前期變化較小，但總體呈上升趨勢;可溶性蛋白含量呈上升趨勢，‘銀邊’與‘靈感’的蛋白質合成速率最低，‘頭花’與‘含羞葉’的蛋白質合成速率最高;游離脯氨酸含量呈上升趨勢，‘花手鞠’與‘頭花’通過游離脯氨酸進行滲透調節的能力顯著強于其他品種，‘靈感’與‘銀邊’通過游離脯氨酸進行滲透調節的能力顯著弱于其他品種。利用模糊隸屬函數分析8個繡球品種耐高溫能力，‘紗織小姐’為最耐高溫的品種，其次為‘含羞葉’‘小町’‘花手鞠’‘頭花’‘靈感’‘愛莎’，‘銀邊’為最不耐高溫的品種。本研究為探究繡球品種在高溫脅迫下的生理生化響應機制提供了理論依據。

關鍵詞：繡球品種;高溫脅迫;生理生化響應;耐熱性中圖分類號：S682 ?????文獻標識碼：A

Physiological and Biochemical Responses of Eight Cultivars to High Temperature Stress

LU AixianLING RuiCHENG ShengyuZHAI JunwenZHENG ZexinWU Shasha

1. College of Landscape Architecture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 2. Fujian Ornamental Plant Germplasm Resources Innovation & Engineering Application Research Center， Fuzhou， Fujian 350002， China; 3. Fujian Hydrangea Flower Technology Co.， Ltd， Yongchun， Fujian 362600， China

High temperature in summer is one of the important factors restricting the introduction and planting of in Southern China. The study of the physiological and biochemical response mechanism of under high temperature stress has important reference significance for the application of under special site conditions. In this experiment， eight cultivars of were used as materials to determine the physiological and biochemical changes of eight indexes under high temperature stress of 44℃/33℃ （day/night） in an artificial climate box. The results showed that under high temperature stress， the heat damage index of the eight cultivars of showed a rising trend， and the order from high to low was ‘Inspiration’> ‘Tricolor’ > ‘Shakespeare’ > ‘Komachi’ > ‘Essar’ > ‘Elbtal’> ‘Stockings’ > ‘Corsage’. The relative electrical conductivity and malondialdehyde contents of the eight cultivars increased continuously. The contents of relative electrical conductivity and malondialdehyde in leaves of ‘Shakespeare’， ‘Tricolor’ and ‘Komachi’ increased the most， and the contents of relative electrical conductivity and malondialdehyde in leaves of ‘Essar’， ‘Corsage’ and ‘Elbtal’ increased the least. The activities of superoxide dismutase， peroxidase and catalase in the leaves of eight cultivars of were significantly affected by moderate high temperature. The content of soluble sugar changed little in the early stage of high temperature stress， but showed an overall increasing trend. The content of soluble protein increased， and the protein synthesis rates of ‘Tricolor’ and ‘Inspiration’ were the lowest， and the protein synthesis rates of ‘Corsage’ and ‘Elbtal’ were the highest. The content of proline increased， the osmotic regulation ability of ‘Stockings’ and ‘Corsage’ through free proline was significantly stronger than that of other cultivars， and the osmotic regulation ability of ‘Tricolor’ and ‘Inspiration’ through free proline was significantly weaker than that of other cultivars. The contents of soluble sugar， soluble protein and proline of osmotic regulation substances in eight cultivars of were all increased by high temperature stress to adapt to high temperature stress of 43℃/33℃. The fuzzy membership function was used to analyze the comprehensive order of high temperature resistance of 8 cultivars from high to low： ‘Shakespeare’ was the most high temperature resistant variety， followed by ‘Elbtal’， ‘Komachi’， ‘Stockings’， ‘Corsage’， ‘Inspiration’， ‘Essar’， and ‘Tricolor’ was the least high temperature resistant variety. This study provided a theoretical basis for the physiological and biochemical response mechanism of cultivars under high temperature stress and provided reference value for the application of cultivars under special site conditions.

cultivars; high temperature stress; physiological and biochemical response; heat resistance

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.04.018

繡球是虎耳草科（Saxifragaceae）繡球屬（）植物的統稱，具有極高的觀賞及園林應用價值。大部分繡球原生種或品種的原產地為溫帶氣候，喜冷涼濕潤的環境，耐熱性較差，受遺傳機制的制約一些優良品種引種至夏季高溫地區后，高溫脅迫引起植物膜脂透性改變、保護酶活性變化、滲透調節物質積累及熱激蛋白合成等一系列生理生化響應，從而影響植物生長、發育及繁殖等各個方面。而不同的植物耐熱機制存在差異，同種植物也可能受多種耐熱機制協同作用的影響，因此，開展繡球品種生理生化響應的研究對了解繡球品種耐熱機制生理變化規律有重要作用，從而為繡球耐熱性品種選育、引種栽培提供理論依據。

植物在高溫環境下生理代謝反應極其復雜，與植物在遺傳、細胞水平上的結構復雜性，在分子、生化和生理過程中的功能復雜性，以及植物生態系統與其周圍環境在能量流動和物質循環有關。為了維持高溫條件下的生長發育以完成生命周期，必須通過重組細胞結構和改變代謝過程等方式來適應高溫脅迫，以一系列生理生化機制抵御或適應一定程度的高溫應激。目前，已有關于繡球耐熱性的研究報道。李娜等測得繡球的高溫半致死溫度為55.25℃，由此可知繡球在該溫度達到半致死狀態，若再高于該溫度，繡球將受到不可逆傷害，甚至死亡。同樣，凌瑞等對8個繡球品種試驗得出高溫半致死溫度范圍為54.81～60.07℃。辛雅芬等對繡球進行不同溫度梯度處理研究其耐熱性，其結果表明30℃、35℃、40℃高溫脅迫下繡球的生長均受到抑制。蔣昌華等以5種繡球品種進行試驗，結果表明繡球品種耐熱性由強至弱依次為‘伊豆乃蘋’>‘渦紫陽花’>‘成崎’>‘花手鞠’>‘黑姬’，并認為相對電導率可作為繡球耐熱性鑒定的關鍵指標。綜上，盡管國內已開展了部分繡球耐熱性的研究，但多集中在繡球品種的高溫半致死溫度及耐熱性評價的研究，缺乏對高溫脅迫下繡球品種生理生化響應規律的研究，難以全面、系統地對繡球品種耐熱性進行評價。

本研究以8個繡球園藝品種2年生扦插苗為材料，采用人工模擬高溫法研究不同繡球品種在高溫脅迫下生理響應規律和對高溫脅迫的適應能力，以期為繡球耐熱品種的選育提供理論依據。

?材料與方法

? 材料

8個繡球（）園藝品種分別為：‘頭花’（‘Corsage’）、‘花手鞠’（‘Stockings’）、‘靈感’（‘Inspiration’）、‘紗織小姐’（‘Shakespeare’）、‘含羞葉’（‘Elbtal’）、‘愛莎’（‘Essar’）、‘小町’（‘Komachi’）、‘銀邊’（‘Tricolor’）。選取生長健壯、長勢一致的2年生扦插苗，栽植于種植袋（1株/袋），規格為底直徑×上口直徑×高=35?cm×35?cm×30?cm，基質配比為體積比∶∶=2∶1∶1，放置于福建省福州市福建農林大學森林蘭苑遮陰棚內緩苗養護后進行試驗處理。

方法

1.2.1? 高溫處理與采樣? 試驗于2020年9月開始。將8個品種的繡球放置于人工氣候箱內，氣候箱的光周期控制為13?h/11?h（晝/夜），光照強度控制在240?μmol/（m·s），相對濕度為80%。高溫脅迫前將材料置于25℃/18℃（晝/夜）的溫度條件下適應性栽培7?d，適應性栽培第7天傍晚18：00統一澆水，保持各盆在高溫處理前的土壤濕度一致。于8?d起模擬自然高溫條件進行脅迫試驗，8：00—17：00期間溫度設置為43℃/33℃（晝/夜），高溫脅迫的7?d恢復25℃/18℃（晝/夜）溫度，用于觀察恢復狀況。高溫脅迫試驗期間為減輕高溫引發的干旱脅迫，每隔1?d加一定量的水以補充基質水分。于高溫脅迫處理0、2、4、6 d及解除脅迫的7?d上午8：00—9：00進行采樣，采樣時選擇同一葉位的當年生成熟功能葉進行相關指標測定，每個品種設3次重復，每重復6株。

1.2.2? 熱害指數觀測? 植物熱害等級參照張佳平的方法稍做調整，將熱害表現分為6個等級。0級：生長正常，無熱害表現;1級：莖葉萎蔫或焦尖小于1/4;2級：莖葉萎蔫或焦邊1/4～1/2;3級：莖葉枯焦或穿孔1/2～3/4;4級：莖葉枯焦3/4

以上;5級：整株枯萎或死亡。熱害指數（HII）計算公式：

HII=[∑各株級數/（最高級數×總株數）]× 100%。

1.2.3? 生理指標測定? 電解質滲漏法測定相對電導率（relative electrical conductivity， REC）;硫代巴比妥酸TBA比色法測定丙二醛（malondialde-hyde，MDA）含量;氮藍四唑NBT法測定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性;愈創木酚法測定過氧化物酶（peroxidase，POD）活性;紫外吸收法測定過氧化氫酶（catalase，CAT）活性;蒽酮比色法測定可溶性糖（soluble sugar，SS）含量;考馬斯亮藍G-250試劑染色法測定可溶性蛋白（soluble protein，SP）含量;酸性茚三酮顯色法測定游離脯氨酸（proline，Pro）含量。試驗方法均參考李合生的《植物生理生化試驗原理和技術》，所有指標的測定均重復3次。

?數據處理

利用Microsoft Office Excel 2016軟件進行數據整理與圖表繪制。在SPSS 20.0軟件中進行數據分析，利用Duncan’s檢驗法進行差異顯著性檢驗。采用模糊數學中的隸屬函數法對繡球的耐熱性能力進行綜合評價。

?結果與分析

?高溫脅迫對熱害指數的影響

由表1可知，高溫脅迫2?d，部分繡球品種出現熱害癥狀，但與對照組相比變化并不顯著，隨著脅迫天數的增加，8個繡球品種的熱害指數0～6?d均呈上升趨勢。高溫脅迫6?d后，8個品種形態與對照組相比均發生了明顯變化，表現出不同程度的葉緣卷曲、葉片皺褶、葉色失綠、脫落等癥狀，其中品種‘靈感’與‘銀邊’全株3/4左右的葉片發生褐變、老葉枯萎甚至脫落，受熱害程度最嚴重;品種‘花手鞠’與‘頭花’受熱害程度相對較輕，表現出較強的耐熱性。各品種根據熱害指數由高到低依次為：‘靈感’>‘銀邊’>‘紗織小姐’>‘小町’>‘愛莎’>‘含羞葉’>‘花手鞠’>‘頭花’，平均熱害指數分別為：70.00%、66.67%、63.33%、50.00%、36.67%、33.32%、30.00%與26.67%。恢復生長7?d后，品種‘小町’‘銀邊’‘紗織小姐’及‘靈感’的熱害指數仍在上升，熱害指數分別達到了53.33%、80.00%、66.67%及77.33%;品種‘含羞葉’‘頭花’‘愛莎’與‘花手鞠’的熱害指數相比脅迫6?d時均有所下降，熱害指數分別為30.00%、20.00%、30.00%及20.00%。

? 高溫脅迫對葉片相對電導率的影響

8個繡球品種葉片的REC變化趨勢基本相同，均隨著高溫脅迫時間的增加呈持續上升趨勢，且均在脅迫6?d時達到最大（圖1）。與對照組相比，脅迫2?d各品種葉片的REC增加3.43～ 70.63%，脅迫4 d各繡球品種葉片的REC增加65.72%～220.77%;與脅迫0、2、4?d相比，各繡球品種在高溫脅迫6?d葉片的REC顯著增加（>0.05），不同品種葉片的REC漲幅由大到小為：‘小町’>‘銀邊’>‘紗織小姐’>‘靈感’>‘花手鞠’>‘含羞葉’>‘頭花’>‘愛莎’，相比對照組分別提升了371.83%、306.04%、271.31%、224.86%、207.38%、196.75%、186.84%、和168.20%。高溫脅迫解除7?d后，所有品種的REC均有所下降，恢復到高溫脅迫2?d時的傷害水平。

不同大寫字母表示同一品種不同處理間差異顯著（<0.05）;不同小寫字母表示不同品種同一處理間差異顯著（<0.05）;R7指正常條件下恢復生長7 d。

高溫脅迫對葉片含量的影響

8個繡球品種的葉片MDA含量隨高溫脅迫時間的延長總體呈持續上升趨勢（圖2）。品種‘靈感’葉片的MDA含量在對照組和高溫處理中均顯著高于其余品種，平均MDA含量在0.067～ 0.133?μmol/g之間。在高溫脅迫的0、2、4 d，‘頭花’與‘花手鞠’葉片的MDA含量與對照相比上升不顯著。脅迫6?d后，8個繡球品種葉片的MDA含量均顯著大于對照組，其中‘紗織小姐’‘銀邊’及‘小町’的MDA含量的增長呈極顯著，MDA含量增幅由大到小為‘紗織小姐’>‘銀邊’>‘小町’>‘靈感’>‘含羞葉’>‘愛莎’>‘頭花’>‘花手鞠’，相比對照組分別提升了326.7%、252.94%、170.07%、100.30%、87.79%、78.56%、72.59%和32.03%。脅迫解除后，‘靈感’與‘銀邊’的MDA含量顯著高于對照組，各品種的MDA含量有不同程度下降。

高溫脅迫對葉片活性的影響

8個繡球品種的葉片SOD活性隨高溫脅迫時間的延長呈“下降-上升-下降”的趨勢（圖3）。常溫下，8個繡球品種的SOD活性在129.06～159.73?U/g之間，高溫脅迫2?d，各品種SOD活性與對照組相比顯著降低。高溫脅迫4?d，各品種SOD活性與脅迫2?d相比顯著提升，但‘銀邊’‘紗織小姐’與‘靈感’的SOD活性與對照組相比無顯著差異。高溫脅迫6?d，各品種葉片的SOD活性再次下降，其中‘頭花’與‘花手鞠’葉片的SOD活性與對照組相比分別上升了7.01%與27.91%，其余各品種葉片的SOD活性低于對照組，按降幅由大到小為：‘靈感’>‘銀邊’>‘愛莎’>‘紗織小姐’>‘含羞葉’，分別下降了18.73%、7.47%、11.29%、11.71%及3.19%。脅迫解除后7?d，所有品種葉片的SOD活性均回落至對照組水平且無明顯差異。

?高溫脅迫對葉片活性的影響

8個繡球品種的葉片SOD活性隨高溫脅迫時間的延長呈“下降-上升”趨勢（圖4）。常溫下，8個繡球品種的SOD活性在51.72～ 126.67?U/（g·min）之間。高溫脅迫2?d，各品種葉片的POD活性與對照組相比略有下降但不顯著，高溫脅迫4、6?d各品種葉片POD活性逐漸增加并在脅迫6 d達到最大值（<0.05），其中品種‘銀邊’與‘靈感’在脅迫4?d時POD活性開始顯著大于其余品種，而其余5個品種在脅迫4?d時葉片POD活性與對照相比提升不顯著。脅迫6?d時，8個繡球品種的最大POD活性顯著大于對照組，POD活性增幅由大到小為：‘小町’>‘紗織小姐’>‘銀邊’>‘靈感’>‘含羞葉’>‘花手鞠’>‘愛莎’>‘頭花’，相比對照分別提升了1395.53%、1019.77%、741.58%、857.71%、663.08%、631.37%、560.79%及542.18%。脅迫解除后7 d，‘愛莎’‘銀邊’及‘靈感’的葉片POD活性顯著大于對照組，其余品種的葉片POD活性均與對照組差異不顯著。試驗過程中，品種‘銀邊’的葉片POD活性顯著大于其余品種，平均活性在99.11～1066.00?U/（g·min）之間。

?高溫脅迫對葉片活性的影響

8個繡球品種的葉片CAT活性隨高溫脅迫時間的延長呈“上升-下降”的一致趨勢（圖5）。常溫下，8個繡球品種的CAT活性在19.67～36.33 U/（g·min）之間。高溫脅迫2、4?d，各品種葉片CAT活性顯著提升并在4 d達到最大值。高溫脅迫6?d，各品種CAT活性有所下降但與脅迫4?d相比不顯著（>0.05），各品種的CAT活性與對照相比增幅由大到小次序為：‘靈感’>‘紗織小姐’>‘銀邊’>‘花手鞠’>‘小町’>‘含羞葉’>‘頭花’>‘愛莎’，分別提升了219.04%、210.75%、160.09%、154.24%、151.61%、147.80%、136.49%、及82.27%。脅迫解除后7?d，各品種葉片CAT活性相比4?d減少了6.13%～20.77%，但仍顯著高于對照組（<0.05）。試驗過程中，品種‘花手鞠’的葉片CAT活性顯著低于其余品種，平均活性在38.17～438.11?U/（g·min）之間。

?高溫脅迫對葉片可溶性糖含量的影響

8個繡球品種的葉片可溶性糖含量隨高溫脅迫時間的延長呈持續上升趨勢（圖6）。正常溫度狀態下，8個繡球品種的可溶性糖含量在2.88%～3.76%之間，各品種間無顯著差異。高溫脅迫2、4?d，品種‘愛莎’與‘花手鞠’的可溶性糖含量與對照組相比上升不顯著，其余品種的可溶性糖含量與對照組相比上升顯著。高溫脅迫6?d，各品種的可溶性糖含量均已顯著提升，相比于對照組的增幅由大到小次序為：‘頭花’>‘愛莎’>‘花手鞠’>‘靈感’>‘含羞葉’>‘紗織小姐’>‘銀邊’>‘小町’，分別提升了213.94%、203.58%、195.13%、160.77%、127.89%、108.89%、75.55%與72.13%?！異凵c‘花手鞠’在脅迫6?d時的可溶性糖含量顯著大于其他品種。脅迫解除后7?d，各品種的可溶性糖含量比脅迫6?d時均有下降，但仍顯著高于對照。

高溫脅迫對葉片可溶性蛋白含量的影響

8個繡球品種的葉片可溶性蛋白含量隨高溫脅迫時間延長呈“上升-下降”的一致趨勢（圖7）。正常溫度狀態下，8個繡球品種葉片的可溶性蛋白含量在2.07～11.01?mg/g之間，各品種間差異顯著。高溫脅迫2、4?d，各品種葉片可溶性蛋白含量顯著提升，并在脅迫4?d達到最大值。高溫脅迫第6天，各品種葉片的可溶性蛋白含量

與脅迫4?d相比均有所下降，各品種的可溶性蛋白含量與對照相比增幅由大到小次序為：‘頭花’>‘含羞葉’>‘紗織小姐’>‘花手鞠’>‘小町’>‘愛莎’>‘靈感’>‘銀邊’，分別提升了439.17%、373.46%、172.62%、169.98%、114.47%、105.23%、26.57%與13.32%。脅迫解除后7 d，各品種葉片可溶性蛋白含量均有回落，其中品種‘含羞葉’‘小町’‘愛莎’‘銀邊’‘紗織小姐’均與對照組相比無顯著差異，其余品種的可溶性蛋白含量仍顯著大于對照組。脅迫過程中，品種‘銀邊’與‘靈感’的葉片可溶性蛋白含量顯著大于其余品種，且二者差異不顯著。

?高溫脅迫對葉片游離脯氨酸含量的影響

8個繡球品種葉片的游離脯氨酸含量隨高溫脅迫時間的延長呈持續上升趨勢（圖8）。正常溫度條件下，各繡球品種葉片游離脯氨酸含量在0.02%～0.07%，且各品種間不存在顯著差異。隨著脅迫時間的延長，各品種葉片的游離脯氨酸含量顯著上升并在脅迫6?d時達到最大，與對照相比，各品種葉片游離脯氨酸含量增幅由大到小次序為：‘花手鞠’>‘頭花’>‘愛莎’>‘含羞葉’>‘小町’>‘紗織小姐’>‘靈感’>‘銀邊’，分別提升了881.55%、876.06%、686.13%、675.38%、524.72%、443.25%、393.30%與275.23%。脅迫解除后7?d，各品種葉片游離脯氨酸含量與脅迫6?d相比均有顯著下降，但仍顯著高于對照組。

各生理指標綜合分析

為進一步綜合了解8個繡球品種間的抗高溫能力差異性，累加每個品種各個指標的隸屬函數值，求取平均數并進行品種間比較以評定耐高溫能力。由表2可知，綜合評價繡球品種耐高溫能力由高至低為：‘紗織小姐’>‘含羞葉’>‘小町’>‘花手鞠’>‘頭花’>‘靈感’>‘愛莎’>‘銀邊’。隸屬函數平均值分別為0.498、0.488、0.484、0.476、0.474、0.397、0.323、0.279?！喛椥〗恪骄`屬函數值最高，其中MDA、CAT

隸屬函數值較高。‘銀邊’平均隸屬函數值最低，但熱害指數隸屬函數值在所有品種中最高，Pro、SP的隸屬函數值最低。

?討論

熱害指數通過表型特征的數據量化可以較直觀地反映不同繡球品種的受害程度，熱害指數越低則植株耐熱性相對越強，可作為評價植物耐熱性強弱的指標之一。本研究中，8個繡球品種根據熱害指數由高到低次序為：‘靈感’>‘銀邊’>‘紗織小姐’>‘小町’>‘愛莎’>‘含羞葉’>‘花手鞠’>‘頭花’?！^花’在高溫脅迫后，表型受害程度在8個品種中最好，這與凌瑞等觀測不同繡球品種的熱害指數結果一致，‘頭花’的熱害指數值最低?；謴蜕L7?d后，品種‘小町’‘銀邊’‘紗織小姐’及‘靈感’的熱害指數仍在上升，這可能是由于高溫已對其造成了不可逆的傷害，故隨恢復時間推移其外部形態并沒有得到明顯的改善，反而出現較恢復初期更差的情況。

REC可用于判斷植物細胞電解質的外滲狀況與細胞膜的受損程度。高溫脅迫會破壞植物的細胞膜系統，引起質膜過氧化，MDA是氧化反應的最終分解產物，能抑制抗氧化酶活性，其含量能反映膜質過氧化程度以及細胞膜的損傷程度。研究認為，高溫脅迫下REC與MDA含量與繡球耐熱性呈負相關，本研究結果與其結論一致，參試的8個繡球品種葉片的REC與MDA含量均顯示出隨脅迫時間延長持續上升的趨勢，脅迫后期REC與MDA含量顯著高于對照組，說明高溫脅迫引起繡球膜質過氧化，葉片組織的保護能力逐漸衰退，細胞膜遭到不同程度的受損。在8個受試品種中，‘紗織小姐’‘銀邊’及‘小町’葉片的REC與MDA含量增幅均最大，表明其耐熱能力相對較弱;‘愛莎’‘頭花’及‘含羞葉’葉片的REC與MDA含量增幅均最小，表明其耐熱能力相對較強。此外，卞阿娜在研究洋水仙（）在高溫脅迫下生理響應時也得出，葉片REC與MDA含量均隨脅迫程度增加呈遞增趨勢，且耐熱性與其耐熱能力呈負相關的一致結論。本研究通過分析抗氧化酶活性的變化規律發現，由于持續高溫脅迫使活性氧代謝系統功能受到抑制，高溫脅迫后期保護酶的活性有所降低，與此同時葉片內MDA的積累速率上升，再次說明繡球葉片中的抗氧化酶能有效減緩MDA在繡球葉片中的累積。

在一定程度的高溫逆境下，植物體內酶活性的提升與其抗氧化保護能力的水平成正相關，常作為反映植物耐熱性的關鍵指標。在本研究中，高溫脅迫對繡球葉片SOD、POD和CAT活性均產生了顯著影響，適度的高溫誘導了繡球葉片這3種酶活性的上升，這與孫歐文等研究繡球在逆境脅迫下SOD、POD和CAT保護酶活性升高的結果一致。總體而言，SOD活性呈“下降-上升-下降”趨勢，POD活性呈下降-上升趨勢，CAT活性呈“上升-下降”趨勢。但高溫脅迫2?d時SOD與POD活性的降低可能是由于脅迫初期突然的變溫使繡球的生理代謝發生紊亂，中后期活性的提升則是繡球為適應不良溫度環境的自我保護反應，這與礬根（）的耐熱性研究結果一致。盡管本研究中SOD、POD及CAT活性的變化規律不同，但均高于脅迫前的酶活性水平，這與吳永波等對高溫干旱復合脅迫下構樹（）幼苗酶活性的研究結果相似。但其中也有不同之處，本研究發現SOD與CAT保護酶活性在高溫脅迫6?d出現下降，說明在重度高溫脅迫下SOD與CAT活性受到抑制，高溫程度逐漸超出SOD與CAT的適應范圍，高溫脅迫后期POD在反應中起著主導作用。此外，本研究發現高溫脅迫下繡球葉片SOD與CAT活性的增加并沒有POD活性顯著，這與高溫干旱脅迫下黃薇（）的抗氧化酶活性變化的研究結果一致，可能是由于POD對活性氧的清除效果較好，以POD的清除作用為主。

相關研究表明，高溫脅迫下滲透調節物質積累速率與其耐熱能力呈正相關性。本研究選擇可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸3種重要的滲透調節物質展開，結果表明，與高溫脅迫前相比各滲透調節物質含量均受到高溫脅迫的誘導而上升，這與牡丹（）、杜鵑（sp）、月季（）等觀賞植物的生理響應研究結果一致。

可溶性糖作為高溫脅迫下保持細胞結構穩定性的重要保護物質，不僅可以作為細胞滲透調節物質，必要時還能一定程度上清除活性氧，是鑒定植物耐熱能力強弱的一項重要生理指標。研究認為，高溫脅迫會改變糖代謝，促使可溶性糖的積累。本研究結果表明，高溫脅迫下8個繡球品種的可溶性糖含量均呈上升趨勢，這與孫歐文等高溫脅迫后期繡球可溶性糖含量顯著增加的研究結果一致。但是，本研究8個繡球品種的可溶性糖含量在高溫脅迫前期的變化較小，說明可溶性糖的滲透調節能力有一定的滯后性，在脅迫前期并無大量積累，這與章毅等的研究結果一致。也有學者研究發現，高溫脅迫下植物可溶性糖的含量并未出現顯著積累甚至呈下降趨勢，這可能是由于脅迫程度已超過某些植物的承受能力，光合作用弱于呼吸作用使得植物體內糖類儲存量不足所致。本研究中各品種的可溶性糖含量未出現減少趨勢，說明參試的8個品種仍然能通過積累可溶性糖進行滲透調節以適應43℃/33℃的高溫脅迫。

可溶性蛋白多在植物體內以酶的形式存在，能參與植物多項生理活動，具有提高細胞滲透勢和防止細胞質脫水的作用，其含量可作為評價植物代謝能力的依據。植物在逆境狀態下可溶性蛋白的合成與分解平衡被打破是其含量變化的主要原因，高溫脅迫下由于氮素代謝失調降低了植物的基礎代謝水平，植物生長受阻，細胞失水阻礙了mRNA的轉錄過程，最終影響蛋白質的合成，不耐熱植物在高溫狀態下蛋白質合成速率相比耐熱植物更低。在本研究中，各繡球品種高溫脅迫條件下可溶性蛋白含量均有提高，這與章毅研究繡球在逆境脅迫下可溶性蛋白含量顯著增加的結果一致。參試的8個繡球品種中‘銀邊’與‘靈感’的蛋白質合成速率最低，說明其耐熱能力較差，‘頭花’與‘含羞葉’的蛋白質合成速率最高，說明其耐熱能力較強。溫度對可溶性蛋白含量有著直接的影響，一定程度的高溫能促進可溶性蛋白的合成更好地保護植物，倘若脅迫程度過高便會使可溶性蛋白的合成受到阻礙，甚至加速其分解。本研究結果表明，高溫脅迫前期繡球葉片可溶性蛋白含量升高，高溫脅迫6?d各品種葉片的可溶性蛋白含量開始顯著下降，表明可溶性蛋白主要在高溫脅迫中前期發揮重要作用，脅迫后期可溶性蛋白滲透調節能力顯著下降，與上述研究結果一致。

Pro的積累是高溫逆境下植物為保護自身而采取的保護手段，能有效束縛蛋白質水分以減少水分流失。一般狀態下植物體內的脯氨酸含量較低，高溫脅迫下植物通過積累脯氨酸以提升其抗性，因此，Pro含量能在一定程度上反應出植物是否具有良好的高溫適應能力。KUZNETSOV等研究發現高溫脅迫下煙草（）細胞中脯氨酸含量不斷增加。諸多研究也表明，耐熱性較好的植物在高溫脅迫下脯氨酸含量上升更快，植物體內Pro積累越多其耐熱性就越強。因此，脯氨酸的積累與植物耐熱性往往呈正相關，反映了植物受到高溫脅迫時的忍耐與適應能力。本研究結果表明，繡球品種能通過主動積累脯氨酸含量進行滲透調節以減輕高溫環境對其造成的傷害，隨高溫脅迫加劇其含量不斷上升，高溫脅迫下8個繡球品種葉片中Pro含量始終高于對照組，這與章毅等研究5個繡球品種在干旱脅迫下脯氨酸測定結果一致，其中‘花手鞠’與‘頭花’通過Pro進行滲透調節的能力顯著強于其他品種，耐熱性較強;‘靈感’與‘銀邊’通過Pro進行滲透調節的能力顯著弱于其他品種，耐熱性較弱。

植物對環境脅迫的生理響應是多種機制共同作用的結果，若根據單一指標來評價物種的抗高溫能力有很大的局限性。為此，本研究利用模糊數學隸屬函數分析法進一步對各項指標進行綜合分析，探討8個繡球品種的耐熱性。研究結果表明，‘紗織小姐’為最耐高溫的品種，其次是‘含羞葉’‘小町’‘花手鞠’‘頭花’‘靈感’‘愛莎’，‘銀邊’為最不耐高溫的品種。

本研究對8個繡球品種部分生理生化指標與高溫脅迫生理響應機制關系進行初步探討，為繡球品種的適應性評價體系建立及耐熱品種提供了理論基礎。但由于本研究僅對2年生繡球葉片進行研究，尚不能完全反映不同生長時期繡球品種的耐熱性，因此，還可以考慮在田間試驗，對不同繡球品種不同時期的葉片進行高溫脅迫生理生化響應機理研究。除此之外，開展繡球耐熱基因的篩選，對深入研究繡球品種的耐熱性具有重要作用。

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