刘朝阳+干旱处理对羽衣甘蓝抗寒生理特性的影响.doc

干旱处理对羽衣甘蓝抗寒生理特性的影响刘朝阳（南阳县城郊乡政府）摘要：本试验以羽衣甘蓝为材料，采用单因素随机区组设计，研究不同的干旱处理（干旱4天，干旱6天，干旱8天）对羽衣甘蓝抗寒性的影响。结果表明：干旱4天的处理几种抗寒性指标表现出一致性，所以在干旱4天的处理下羽衣甘蓝的抗寒性最强。关键词：干旱处理，羽衣甘蓝，抗寒生理特性，影响引 言羽衣甘蓝属十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种，是重要的观叶花卉之一，观赏期长，叶色鲜艳，用于布置花坛，也可以盆栽观赏，观赏期在12月至次年的2月份，植株是否抗寒是影响羽衣甘蓝观赏价值的一个重要因素。羽衣甘蓝具有比普通甘蓝高得多的营养价值 1。其中所含的叶蛋白，纤维素C，-胡萝卜素及锶是联合国卫生组织推荐的防治儿童夜盲症的食品，近来发现有很强的防癌作用2。羽衣甘蓝在苗期和莲座期气候因子的变幅度最大，苗期干旱直接影响到它的观赏价值。据研究发现羽衣甘蓝在不同生育期叶片的含水量不同3。而在冬季的华北地区阳光充足，阴雨的天气很少，要想达到各生育期的含水量要求，水资源无疑是经济发展的瓶颈之一，供水的次数和数量只能靠人为灌溉。从水资源的节省利用方面来考虑，随着高垄栽培的推广和城市工业用水的加大造成地下水位的明显下降，底墒不足的现象日益严重，苗期浇水问题更格外受到了人们的重视。因此，了解水分胁迫下羽衣甘蓝植株的生理生化特性是研究甘蓝抗寒机制的依据。本实验以羽衣甘蓝为材料，研究了不同干旱处理条件下甘蓝叶片的细胞膜透性，可溶性糖含量，组织的总含水量，丙二醛（MDA）含量变化与羽衣甘蓝抗寒性的关系。可以探索水分胁迫下甘蓝植株抗寒理论，指导甘蓝节水栽培技术的开发，支持干旱地区甘蓝生产的可持续发展。1 材料与方法1.1 试验材料 试验所采用材料为河南科技学院东区花房提供的羽衣甘蓝幼苗；试验所供试土壤由河南科技学院东区花房园艺工人配置的有机质土壤。1.2 试验设计方法 选取生长良好，均匀一致的羽衣甘蓝幼苗，设置3个理，各处理参试材料均相等为10株，完全随机区组排列。各处理方式为：正常管理为对照（CK）；处理I为干旱4天：连续干旱4天后进入正常管理；处理II为干旱6天：连续干旱6天后进入正常管理；处理III为干旱8天：连续干旱8天后进入正常管理。处理的时间都是在上午的9:00-10:00时进行浇水，浇水的量是同等的。1.3 分析项目的测定方法丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法4；细胞膜透性的测定采用电导法5； 可溶性糖含量的测定采用糖度计测定； 组织总含水量的测定采用烘干法6；2 结果与分析2.1 不同干旱处理对羽衣甘蓝可溶性糖含量的影响图1 不同干旱处理条件下羽衣甘蓝的可溶性糖含量（g/mg）表1不同干旱处理间可溶性糖含量的多重比较 处理 均值（g/mg）显著性F0.05 F 0.01CK ck 2.1 b AB干旱4天 2.37 a A干旱6 干旱6天 2.03 c B干旱8天 1.83 d B不同干旱处理对羽衣甘蓝可溶性糖含量的影响作图1，从图1可以看出，随着干旱天数的增加可溶性糖含量逐渐降低，多重比较（表1）结果显示，干旱4天处理条件下羽衣甘蓝可溶性糖含量与其它处理之间的差异达极显著水平，而干旱6天和8天的处理之间差异不明显。2.2 不同干旱处理对羽衣甘蓝叶片总含水量的影响图2 不同干旱处理条件下羽衣甘蓝叶片组织总含水量(%)从图2可知，羽衣甘蓝在不同干旱处理条件下，干旱4天的处理其相对含水量均比对照的高；干旱8天的处理虽然平均含水量比对照高，但各个重复并不是均高于对照；干旱6天的处理总体上低于对照但也不是各重复都低于对照。2.3 不同干旱处理对羽衣甘蓝丙二醛含量的影响图3 不同干旱处理条件下羽衣甘蓝的丙二醛含量（mol.g-1）MDA是脂膜过氧化物作用的最终产物，其含量可代表膜损伤程度的大小。从上图3可以看出，不同干旱天数处理下，羽衣甘蓝叶片中丙二醛含量变化与膜透性变化总体趋势一致。方差分析结果显示：F=0.975F0.05=4.07说明羽衣甘蓝在3个不同干旱处理条件下丙二醛的含量不存在显著差异。2.4 不同干旱处理对羽衣甘蓝细胞膜透性的影响 图4 不同干旱处理条件下对羽衣甘蓝叶片细胞膜相对透性（%）由图4可看出，在干旱6天和干旱8天的处理条件下，羽衣甘蓝的电渗率增幅相差不大。但均高于对照，说明这两个处理下的羽衣甘蓝细胞膜透性破坏严重。干旱4天的处理电渗率有所下降，说明在干旱4天的处理下生长的羽衣甘蓝有较强的抗逆调节能力。方差分析知，随着干旱天数的增加，由于各处理的抗寒能力不同，相对电导率存在极显著差异。为了进一步分析各处理间在抗寒性上的本质差异，进行了多重比较。干旱4天的处理与干旱6天和8天的处理之间存在极显著差异。干旱6天和干旱8天的处理间没有差异，在这两个处理条件下羽衣甘蓝的细胞膜损害程度最大。3 小结与讨论3.1 可溶性糖含量的变化与羽衣甘蓝抗寒性的关系3种不同的干旱处理间可溶性糖含量存在显著差异，干旱4天的羽衣甘蓝可溶性糖含量与处理相比差异极显著。在植物的抗寒生理指标中，可溶糖增加可保护细胞质胶体不致遇冷凝固7。由此可见可溶性糖在羽衣甘蓝抗寒中起重要作用，含量越高，植株体受害越轻，抗寒性越强，故可选可溶性糖含量作为羽衣甘蓝抗寒性测定的主要生理指标。本实验的结果与这一理论是一致的，所以干旱4天的羽衣甘蓝其含糖量最高抗寒性最强。3.2 组织总含水量的变化与羽衣甘蓝抗寒性的关系许多研究结果表明，植物组织总含水量随着干旱程度的增加而降低。在一定范围内含水量越低其植株的抗寒性越强。本实验结果表明羽衣甘蓝在干旱4天和干旱8天的处理条件下生长，其叶片的含水量基本保持稳定。在干旱6天处理下生长叶片总含水量迅速下降，所以这种结果与前人的理论不一致。可能植株含水量的多少不仅与干旱程度有关还与浇水的量，植株本身的吸水能力，空气的相对湿度，日照，风速，土壤水分的多少有很大关系。张振贤8等提出：土壤水分多少和空气相对湿度的高低，对羽衣甘蓝幼苗期的生长有较大的影响。本实验的结果与这一理论相符，不同处理间叶片的总含水量差异不显著，故不能准确反映出植株体的抗寒性强弱。 3.3 丙二醛（MDA）含量的变化与羽衣甘蓝抗寒性的关系MDA含量的高低是植物受伤害程度的指标之一9。本试验结果发现，MDA含量高的干旱处理抗寒性差，而干旱6天和干旱8天的羽衣甘蓝MDA的含量相同，其受害程度一样为最高。可能是与植物体内NDA含量变化的遗传因素有关，也可能是因为干旱6天和干旱8天的羽衣甘蓝所含的可溶性糖含量不够高，则不可避免的加重其受害程度。 干旱4天的处理与对照相比MDA的含量有所下降，但在4天处理下叶片MDA的含量与可溶性糖的含量分布表现一定的负相关，说明在可溶性糖大量存在的处理条件下，干旱对细胞膜的伤害相对较小，即4天处理的叶片抗寒性最强，因为MDA的含量会导致糖类与核酸的多聚化，MDA含量高，其膜脂过氧化越重，抗寒性越弱。3.4 细胞膜透性的变化与羽衣甘蓝抗寒性的关系细胞膜的透性是植物细胞自身的特性，但会受到外界环境的影响而发生一定的改变，通常在抗性情况下都会导致膜透性增大。本试验中，在3个不同的干旱程度下，相对电导率变化的总体趋势是随着干旱天数的增加而增加的。干旱使膜透性提高，电解质渗透增加，生物膜受损伤。羽衣甘蓝的抗寒性和相对电导率的表现是一致的，本试验研究的不同处理当中，干旱4天的羽衣甘蓝具有较强的抗寒性，干旱6天的羽衣甘蓝有一定的抗寒性但较弱，干旱8天的羽衣甘蓝抗寒性最弱。参考文献1 徐家炳主编.白菜,甘蓝,芥菜类栽培M.北京:中国农业出版社,2002,12.2 夏春森,徐冉编著.盆栽蔬菜有趣味M.北京:中国农业出版社,2006,221. 3 刘宜生.中国大白菜M.北京:中国农业出版社,1998,68-72.4 李合生.植物生理生化试验原理与技术M.北京:高等教育出版社,2000,(2):13. 5 白宝璋,王玉昆等主编.植物生理学M(下:实验教程).北京:中国农业科技出版社,1996,104-111.6 西北农业大学