中國引種的鐵蘭屬阿拉提亞屬植物抗寒性篩選試驗

鮑榮靜，方敏彥，王山中，章 明

(1.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇句容 212400;2.江蘇省句容市園林管理處，江蘇句容 212400)

鐵蘭屬 (Tillandsia ssp.)植物是鳳梨科景天科酸類多年生常綠草本植物，全世界約有500多種，其中氣生種有200余種。由于該屬氣生種類是生長在空氣中的鳳梨花，因此又被稱為空氣鳳梨(air plant)，主要依靠密布于其葉面的銀色鱗片從空氣中吸收水分和養(yǎng)分［1］。該屬植物在氣體污染物監(jiān)測和修復(fù)方面作用突出［2］。

該屬植物原產(chǎn)于中、南美洲的熱帶或亞熱帶地區(qū)［3-4］，在其原產(chǎn)地也較少見，且有些種瀕臨滅絕。中國鐵蘭屬植物種源稀少，目前尚無本土鐵蘭屬植物的相關(guān)報道，近年我國才開始從國外引進(jìn)鐵蘭屬植物。2006年江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院先后從美國和危地馬拉等地引進(jìn)了空氣鳳梨材料100余份，目前栽培技術(shù)較為成熟的有30余種。

引種馴化過程中發(fā)現(xiàn)阿拉提亞屬 (Tillandsia Subgen.Allanllia Baker)植物抗寒性較強，本研究以該亞屬索美娜鐵蘭 (Tillandsia somnians L.B.Smith)、大葉鐵蘭 (Tillandsia latifolia Meyen)、賽肯達(dá)鐵蘭 (Tillandsia secunda Kunth)為研究對象。采用人工低溫的方法篩選鐵蘭屬植物抗寒性優(yōu)良的品種，為鐵蘭屬植物的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為索美娜鐵蘭、大葉鐵蘭、賽肯達(dá)鐵蘭兩年生植株。

1.2 試驗方法

1.2.1 人工低溫處理

供試植株在4℃下預(yù)處理16 h后，按試驗設(shè)計進(jìn)行抗凍試驗。共設(shè)2個冷凍溫度梯度，每個溫度梯度分別設(shè)計6個冷凍時間和3個復(fù)蘇時間。溫度1-2水平分別為0和-5℃;冷凍時間1-6水平分別為3，6，12，24，36和48 h;復(fù)蘇時間1-3水平分別為12，24和48 h。重復(fù)3次。抗凍試驗結(jié)束后，需在4℃下解凍，再按試驗設(shè)計進(jìn)行25℃復(fù)蘇培養(yǎng)，每日光照12 h。

1.2.2 測定指標(biāo)

測定指標(biāo)有成活率、葉片凍傷 (葉片邊緣有皺縮萎蔫現(xiàn)象視為葉片凍傷)率、相對電導(dǎo)率(REC)和半致死溫度 (LT50)。

將新品系植株與對照植株置于4℃，每日12 h光照條件下進(jìn)行培養(yǎng)，預(yù)處理24 h，然后于0℃，-4℃，-8℃，-12℃，-16℃各處理24 h。每處理溫度組中每種供試材料隨機取3株，采用膜滲透-電解質(zhì)外滲法測定葉片REC［5］，重復(fù)3次。

以相對電導(dǎo)率為根據(jù)，結(jié)合Logistic方程計算出所測葉片的

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、SPSS軟件分析，進(jìn)行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 0℃冷凍不同時間對鐵蘭成活率的影響

將不同品種鐵蘭放在0℃低溫環(huán)境下培養(yǎng)3～48 h，調(diào)查解凍后復(fù)蘇12，24，48 h對鐵蘭成活率的影響。結(jié)果顯示，在0℃冷凍48 h條件下，不同鐵蘭成活率均為100%，沒有出現(xiàn)任何葉片萎蔫或脫落等受凍害的現(xiàn)象。這表明，供試鐵蘭在0℃時都不會產(chǎn)生凍害。

2.2 -5℃冷凍不同時間對鐵蘭成活率的影響

由表1看出，-5℃處理下，3種鐵蘭開始表現(xiàn)出凍害現(xiàn)象，但賽肯達(dá)表現(xiàn)出較強的抗寒性。從冷凍處理3和6 h來看，復(fù)蘇48 h后的賽肯達(dá)比索美娜、大葉葉片凍傷率分別低9.54%;冷凍時間達(dá)12 h時，索美娜、大葉復(fù)蘇24 h后部分植株開始死亡，而賽肯達(dá)復(fù)蘇成活率仍為100%;冷凍時間達(dá)24 h時，復(fù)蘇12 h后索美娜、大葉植株死亡率進(jìn)一步升高，且隨著復(fù)蘇時間的延長，死亡率逐步升高，直至復(fù)蘇48 h后全部死亡，賽肯達(dá)無死亡現(xiàn)象。表中結(jié)果還顯示，冷凍36 h與24 h的結(jié)果基本一致;當(dāng)冷凍時間延長至48 h時，鐵蘭成活率驟降，索美娜、大葉全部死亡，而賽肯達(dá)的成活率還高達(dá)58.3%。

表1 -5℃條件下冷凍不同時間對鐵蘭成活率的影響

試驗結(jié)果顯示，0℃冷凍處理條件下各植株均無明顯受凍害現(xiàn)象;在-5℃條件下，賽肯達(dá)在冷凍48 h后過半數(shù)存活，將其放置于室溫環(huán)境下30 d后觀測生長狀況。結(jié)果顯示，存活植株未出現(xiàn)枯萎、脫落等現(xiàn)象。索美娜及大葉在冷凍48 h后全部死亡。試驗證明賽肯達(dá)較索美娜、大葉有較強的抗寒性。

2.3 低溫處理對不同品種鐵蘭相對電導(dǎo)率的影響

植株相對電導(dǎo)率是反映植株抗寒性的重要生理指標(biāo)［7］。鐵蘭品種大葉，賽肯達(dá)和索美娜的REC的測定結(jié)果示于圖1。

圖1 低溫處理對鐵蘭REC的影響

REC測定結(jié)果表明，隨處理溫度的逐漸降低，各植株的REC都逐漸升高;但賽肯達(dá)植株升高的程度明顯低于索美娜、大葉。經(jīng)-8℃，-12℃，-16℃低溫處理的賽肯達(dá)植株和大葉、索美娜植株的REC的變化都達(dá)到極顯著差異。

2.4 不同品種對鐵蘭LT 50的影響

LT50是植物抗寒性測定中廣泛采用的一個形態(tài)指標(biāo)，其高低反映植物耐低溫能力的強弱，LT50越低，耐低溫能力越強，反之則耐低溫的能力就越弱［8］。依據(jù)Logistic方程，計算出賽肯達(dá)、大葉、索美娜等供試鐵蘭的 LT50分別為 -12.72℃，-9.3℃，-8.7℃;賽肯達(dá)鐵蘭的LT50明顯低于索美娜和大葉鐵蘭，分別下降了3.42℃和4.02℃。結(jié)果表明，賽肯達(dá)鐵蘭具有較強的抗寒能力。

3 小結(jié)與討論

通過對索美娜、大葉和賽肯達(dá)3個鐵蘭品種2年生植株進(jìn)行了不同程度的低溫處理，綜合比較各品種成活率、外觀表現(xiàn)及REC、LT50等生理指標(biāo)的變化情況可知，耐寒性由強到弱依次為賽肯達(dá)＞索美娜＞大葉。-5℃冷凍處理的成活率，賽肯達(dá)明顯高于索美娜、大葉，說明中國引種的鐵蘭屬阿拉提亞屬植物中賽肯達(dá)鐵蘭的抗寒性最強。

鐵蘭屬植物原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶，對低溫的耐受力是我國引種適應(yīng)性主要考慮的因素［9-10］。對該屬植物開展抗寒性篩選既可為引種應(yīng)用及推廣提供可靠依據(jù)，又能為中國鐵蘭屬植物種質(zhì)資源創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。此外，鐵蘭屬植物品種繁多，其抗逆性、適應(yīng)能力也因種或品種而各異。目前僅研究了少數(shù)品種的室內(nèi)生長和耐低溫情況，還有許多品種的生態(tài)適應(yīng)性、抗逆性還不明確，相關(guān)研究有待進(jìn)一步展開。

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