6種大花萱草對干旱脅迫的生長和生理響應(yīng)

歐敏哲 金立敏 李楚彤 胡武龍

摘 要：通過對大花萱草自然干旱脅迫和復(fù)水試驗，觀察大花萱草生長狀態(tài)、銹病發(fā)病率，測定其葉綠素、葉片含水量、MDA含量等指標(biāo)，以篩選大花萱草抗旱品種。結(jié)果表明，6個品種大花萱草對持續(xù)干旱均有一定的抗旱和自我調(diào)節(jié)能力，其中唐（sf-2）和古彤（gt-1）兩個品種的自我修復(fù)能力較強(qiáng)，適應(yīng)性更為廣泛。

關(guān)鍵詞：大花萱草；干旱脅迫；抗旱

中圖分類號：Q945 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.12.004

Abstract： Through natural drought stress and water recovery tests， the growth state and incidence of rust were observed， and chlorophyll， leaf water content， MDA content and other indicators were determined to screen the drought-resistant varieties of Hemerocallis hybridus.The results showed that six species of H. hybridus had a certain ability to resist drought and self-adjustment for persistent drought， among which tang， gutong had stronger self-repairing ability and wider adaptability.

Key words： Hemerocallis hybridus； drought stress； drought resistance

大花萱草（Hemerocallis hybridus）為多年生宿根草本，主要品種由美國一些植物園、園藝愛好者收集中、日等國所產(chǎn)萱草屬植物，進(jìn)行雜交育種所得[1]。因其具有觀賞期長、觀賞性高、適用性強(qiáng)、品種豐富、群體功能強(qiáng)等優(yōu)點，日益受到人們的重視，發(fā)展空間廣泛[2]。干旱脅迫是大花萱草生長過程中面臨的最廣泛的生長逆境[3]，會導(dǎo)致植物失水死亡，觀賞性下降。本研究開展自然干旱脅迫和復(fù)水試驗，通過觀察不同品種大花萱草的生長狀態(tài)并測定相關(guān)生理指標(biāo)，篩選優(yōu)良抗旱品種，為園林應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試的6個大花萱草品種包括唐（sf-2）、古彤（gt-1）、背紅（n-5）、曙光（p-17）、雜交品種0812和雜交品種sz-37，均為多年生開花苗，試驗在蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院相城科技園內(nèi)進(jìn)行。

1.2 方 法

試驗于2017年5月，選取大花萱草健壯的多年生開花苗種植于室內(nèi)花盆中，花盆口徑為21 cm，澆透水后，分為3組：第1組在透水后即停止?jié)菜M(jìn)行持續(xù)干旱脅迫，記為干旱組；第2組干旱脅迫14 d后澆水開展復(fù)水試驗，記為干旱復(fù)水處理組；第3組進(jìn)行正常水肥管理，記為對照組。每個品種干旱脅迫組、干旱脅迫復(fù)水處理組、對照組均30盆，共計540盆，每盆4～5芽。

干旱脅迫處理后7 d和14 d記錄各品種大花萱草的植株形態(tài)與銹病發(fā)病率，并于7 d和14 d清晨8點采集葉片，采用常壓恒溫干燥法測量葉片含水量，葉片浸泡法測量電導(dǎo)率，硫代巴比妥酸法測量丙二醛（Malondialdehyde， MDA）含量，利用分光光度計測量葉綠素含量[3]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對大花萱草植株生長形態(tài)的影響

通過干旱脅迫，不同的大花品種表現(xiàn)出不同的狀態(tài)，通過對比株高、葉片顏色、花色[4]等觀察發(fā)現(xiàn)部分品種植株形態(tài)能保持較長時間的觀賞性，具體表現(xiàn)見表1。

從表1可看出，sf-2、gt-1和0812三個品種在干旱脅迫時，雖然植株底部葉片變黃、上部葉片萎蔫，但不明顯，在一定程度上保持了觀賞性；而n-5、p-17和sz-37三個品種上部葉片出現(xiàn)嚴(yán)重萎蔫和彎折，觀賞性急速下降；脅迫14 d后，復(fù)水，6個品種的大花萱草3 d內(nèi)均能恢復(fù)直立狀態(tài)。

2.2 干旱脅迫對大花萱草銹病發(fā)病率的影響

大花萱草銹病產(chǎn)生時會對萱草的莖、葉產(chǎn)生危害，嚴(yán)重時可使全株葉片枯死，花蕾干枯凋落，影響觀賞，干旱及土壤黏稠等因素會導(dǎo)致銹病發(fā)生[5]。從圖1可看出，6個大花萱草品種中，正常情況下，僅p-17有銹病發(fā)生，其發(fā)生率為5%，其他5個品種均未見銹?。桓珊得{迫條件下，p-17、0812和sz-37這3個品種銹病均有發(fā)生，其中p-17發(fā)病率最高，達(dá)到20%，0812、sz-37兩個品種發(fā)病率均為5%，其他3個品種無論是干旱脅迫還是正常狀態(tài)均沒有發(fā)病。由此可見，干旱脅迫易誘發(fā)銹病，其中sf-2、gt-1和n-5三個品種的銹病抗病性較強(qiáng)。

2.3 干旱脅迫對大花萱草葉綠素含量的影響

葉綠素是一類與光合作用有關(guān)的最重要的色素，其含量變化在一定程度上能反映植物光合作用的能力[3]。從圖2可看出，6個品種的大花萱草在干旱脅迫下，葉綠素含量均呈下降趨勢，0～14 d各品種葉綠素含量下降速率相接近，14～21d sf-2、gt-1、0812三個品種葉綠素含量下降速率明顯低于其他三個品種；復(fù)水后，6個品種葉綠素含量均能迅速回升。由此可見，sf-2、gt-1、0812在持續(xù)干旱脅迫下，葉綠素含量降幅相對較小，在一定程度上反映了其相對較強(qiáng)的抗旱性。

2.4 干旱脅迫對大花萱草含水量的影響

植物在干旱條件下，體內(nèi)的含水量會逐漸下降，含水量過低會影響植物正常的生理代謝。從圖3可看出，大花萱草在正常狀態(tài)下相差不大，含水量都在95%以上，在干旱脅迫下，含水量均呈下降趨勢，其中0～14 d下降速率比較平緩，含水量基本降到82%左右，14～21 d含水量急劇下降至40%左右；復(fù)水后，6個品種的大花萱草含水量均迅速提升至與干旱7 d時的含水量基本持平，說明6個品種的大花萱草對持續(xù)干旱有一定的自我調(diào)節(jié)能力。

2.5 干旱脅迫對大花萱草MDA含量的影響

MDA是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，它的產(chǎn)生能加劇膜的損傷，其含量的變化與細(xì)胞膜質(zhì)過氧化程度的高低呈現(xiàn)正相關(guān)，故常以其含量的變化間接測定膜系統(tǒng)受損程度以及植物的抗逆性[3]。從圖4可看出，干旱脅迫條件下，6個品種大花萱草的MDA含量均呈升高趨勢且品種間差異均未達(dá)顯著水平，其中0～7 d上升速率相對較小，7～14 d迅速上升，說明隨著干旱脅迫的持續(xù)，過氧化程度加劇膜受損日趨嚴(yán)重；干旱復(fù)水后，MDA的含量迅速下降至與干旱脅迫7 d的含量接近。

3 結(jié)論與討論

大花萱草具有一定的抗逆性，耐干旱瘠薄，但并非所有品種均可在長期干旱脅迫下保持良好觀賞性。環(huán)境條件較差的種植場所，選擇一些抗干旱脅迫性強(qiáng)的品種有利于保持觀賞性。

陳麗飛等[6]認(rèn)為耐旱性在條件下通過代謝反應(yīng)來忍受干旱，并在干旱解除后各種生理功能能迅速恢復(fù)正常，形態(tài)上表現(xiàn)為葉片延遲卷曲等。當(dāng)植物細(xì)胞因缺水遭受傷害時，產(chǎn)生的丙二醛具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，對許多生物功能分子有很強(qiáng)的破壞作用，并能夠破壞原生質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能，其含量高低是反映細(xì)胞膜脂過氧化作用強(qiáng)弱和質(zhì)膜破壞程度的重要指標(biāo)[7]。干旱脅迫條件下植物體內(nèi)水分狀況能較好地反映植物的抗旱能力，可作為品種抗旱性比較的重要指標(biāo)之一[8-9]。本試驗中，干旱脅迫時，大花萱草的發(fā)病率提高，干旱脅迫14 d后復(fù)水，6個品種大花萱草3 d內(nèi)均能恢復(fù)直立狀態(tài)；葉片相對含水量與葉片變化一致，干旱復(fù)水后，6個品種大花萱草含水量均迅速提升，與干旱一周時的含水量基本持平，說明6個品種的大花萱草對持續(xù)干旱有一定的抗旱和自我調(diào)整能力；6個品種中sf-2、gt-1和0812葉綠素含量較其他品種變化幅度小，說明這3個品種抗旱性更強(qiáng)；MDA含量變化的趨勢說明6個品種中sf-2、gt-1和n-5具有更強(qiáng)的自我修復(fù)能力。綜合而言，在極度干旱條件下栽培，建議選擇sf-2和gt-1兩個品種，其觀賞性、抗病性更強(qiáng)，更適合推廣。

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