低溫脅迫對新型油料植物星油藤的影響初探

王曉敏，張 燕

（貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400）

低溫脅迫對新型油料植物星油藤的影響初探

王曉敏，張 燕

（貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400）

以星油藤葉片為試驗材料，進行不同低溫脅迫處理，測定其相對電導率及含水量。結果表明：相對電導率變化遵循Logistic曲線方程的規(guī)律，回歸分析確定其半致死溫度LT50在7.92～10.19℃，且葉片含水量隨著脅迫溫度的降低而下降。

星油藤；低溫脅迫；Logistic曲線；半致死溫度

星油藤（Plukenetias volubilis L.），也稱山花生、印加堅果、艽芥果、南美油藤等，為大戟科多年生常綠木質(zhì)藤本油料植物，原產(chǎn)南美洲亞馬遜河熱帶雨林的高海拔地區(qū)，已被當?shù)鼐用袷秤昧? 000多年［1］。

星油藤種子含油量高達45%～54%，油脂含多元不飽和脂肪酸90%以上，還含有抗氧化成分的維生素A，E和蛋白質(zhì)，具有較強的抗氧化性和藥食保健功能，是理想的保健食用油和化妝品原料，是亟待研究開發(fā)的一種特色高檔新型保健油料植物。2011年，貴州亞熱帶作物研究所引種到貴州低熱河谷區(qū)南北盤江一帶試種栽培，表現(xiàn)出植株生長快、開花結果早、坐果率高等特點，生育期280 d左右，1次種植可多年采收，經(jīng)濟效益顯著。但在自然栽培條件下，每年1-2月都易遭受不同程度低溫霜凍。通過3年的觀察，當氣溫低于5℃時［2］，其新老葉片易枯萎脫落，果實不能成熟，枝條枯死，需采取防寒措施才能保證主莖第2年進入春暖后重新萌芽生長。因此為進一步明確低溫對星油藤生理的影響，探索其抗寒機理，試驗以人工低溫處理星油藤成熟葉片，探討低溫脅迫對相對電導率及葉片含水量的影響，并通過Logistic回歸分析確定星油藤的低溫半致死溫度（LT50），以期為選定星油藤在貴州的適宜種植區(qū)域，發(fā)展其越冬防寒技術提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

從中國科學院西雙版納熱帶植物園引進星油藤種子，于貴州省亞熱帶作物研究所試驗基地育苗，以種植后已結果植株為試材。上海日島科學儀器有限公司DDS-11A數(shù)字式電導儀測定葉片電導率。

1.2 處理設計

從生長健壯的星油藤植株同一部位摘取大小一致的成熟葉片，用去離子水沖洗干凈后保存于自封袋中，以20℃室溫為對照，后放入冰柜中做低溫處理。處理溫度從10℃逐漸降到4℃，2℃，0℃，-2℃，-4℃。每個溫度分別處理24，48，72 h后測定相對電導率和含水量，每處理重復3次。

相對電導率的測定。每天上午取出處理的葉片，除去中脈后，以去離子水洗凈，在濾紙上吸干。用普通打孔器打成均勻小片，稱取樣品0.5 g，后放入100 m L具塞三角瓶中，并加入去離子水20 m L，攪拌均勻，在室溫下靜置30 m in，后用電導儀測定溶液的電導率E1；然后置于水浴鍋煮沸10 min，冷卻至室溫后，測定溶液總電導率E2。相對電導率/%=［（E1-空白去離子水電導率）/（E2-空白去離子水電導率）］×100。

葉片含水量測定。取經(jīng)連續(xù)低溫處理72 h后的葉片先稱重M1，再放入105℃烘箱中烘至恒重，再稱重M2。葉片含水量/%=（M1-M2）/ M1×100。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

通過Excel 2003，SPSS 15.0軟件做Logistic回歸分析，并求出相對電導率為50%時的LT50值。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫對葉片相對電導率的影響

在不同低溫脅迫下分別處理24，48，72 h，相對電導率變化結果如圖1所示。

圖1 低溫脅迫不同時間相對電導率變化

從圖1可以看出，3個處理時間的相對電導率均隨著溫度的下降而升高。溫度開始下降時，相對電導率上升較緩慢，隨后快速上升，后又趨于緩慢。相對電導率呈S型曲線變化，即隨脅迫溫度的降低，呈緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢，其規(guī)律基本符合Logistic曲線的變化規(guī)律，這與劉冰等［3-6］在其他植物上的研究結果一致。

從脅迫時間來看，隨著低溫脅迫時間持續(xù)增加，相對電導率增大，說明低溫持續(xù)時間的增加，使主動運輸機制受到破壞的程度增大，細胞膜透性增大，離子外滲增大。

2.2 LT50值的確定

參照劉建等［4］的研究方法。低溫脅迫不同時間段的葉片相對電導率曲線變化基本符合Logistic變化規(guī)律，回歸分析結果見表1。

用Logistic方程y=k/（1+a e-bx）擬合，其中，y為低溫處理下的相對電導率，x為處理溫度，k，a，b為參數(shù)，求回歸方程的二階倒數(shù)，并令其等于0，即可獲得曲線的拐點d2y/d2x的x值，即ln a/b，即為LT50值。

在此低溫下，葉片相對電導率的遞增效應越大，LT50值越低，說明該物種抗寒性越強；反之則抗寒性越弱。

表1 低溫脅迫下不同時間對葉片相對電導率影響的Logistic回歸方程

從表1可知，隨著低溫脅迫時間的持續(xù)，LT50逐漸有所增加。星油藤葉片的LT50值范圍在7.92～10.19℃，各參數(shù)方程的相關系數(shù)均在0.96以上。2.3 低溫脅迫對葉片含水量的影響

在低溫脅迫持續(xù)72 h后，星油藤葉片含水量變化如圖2所示。

圖2 低溫處理72 h后葉片含水量變化

從圖2可知，葉片含水量隨著脅迫溫度的降低而下降，當溫度降至﹣4℃時，葉片含水量比對照20℃時下降了27.28%。說明在冬季氣候條件下，低溫造成星油藤葉片失水導致枯萎脫落。

3 小結與討論

低溫脅迫后，星油藤葉片相對電導率遵循Logistic曲線的變化規(guī)律，通過Logistic回歸分析得出，隨著低溫脅迫時間的持續(xù)，LT50逐漸有所增加，表明隨著低溫持續(xù)時間的增加，主動運輸機制損傷的程度依次增強，對細胞致死具有更顯著的作用。

Logistic分析還得出，星油藤的LT50值在7.92～10.19℃，這與田間觀察的氣象溫度10℃左右時，星油藤葉片邊緣開始部分卷縮萎蔫但并不脫落的現(xiàn)象基本吻合。但本試驗僅對星油藤葉片的低溫半致死溫度進行了分析，由于冬季其側莖、果實等均受到低溫為害，后期繼續(xù)研究其側莖、果實的低溫半致死溫度對全面了解該物種的抗寒性是必要的。

植物受0℃以上低溫凍害后，吸水能力和蒸騰速率都明顯下降，引起水分代謝失調(diào)，經(jīng)0℃以下低溫后，植物組織細胞內(nèi)的自由水結冰，從而破壞細胞結構，使細胞失水［6］。由此得出低溫對星油藤可造成水分代謝失調(diào)影響的結論。因此為了使星油藤在貴州低熱河谷區(qū)域能安全自然越冬，通過低溫鍛煉等措施提高其抗寒性將是下一步研究重點。

［1］ 蔡志全.特種木本油料作物星油藤的研究進展［J］.中國油脂，2011，36（10）：1-6.

［2］ 張燕，龔德勇，王曉敏，等.星油藤在貴州低熱河谷區(qū)適應性觀測［J］.農(nóng)業(yè)研究與應用，2012（6）：21-23.

［3］ 劉冰，王有科.應用Logistic方程確定花椒枝條低溫半致死溫度［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2005，40（4）：475-479.

［4］ 劉建，項東云，陳健波，等.應用Logistic方程確定三種桉樹的低溫半致死溫度［J］.廣西林業(yè)科學，2009，38（2）：75-78.

［5］ 楊華，唐茜，黃毅，等.用電導法配合Logistic方程鑒定茶樹的抗寒性［J］.福建茶葉，2006（3）：320-321.

［6］ 王忠.植物生理學［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

（責任編輯：張瑞麟）

S 565

A

0528-9017（2014）11-1691-02

文獻著錄格式：王曉敏，張燕.低溫脅迫對新型油料植物星油藤的影響初探［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2014（11）：1691-1692，1698.

2014-06-25

貴州省農(nóng)科院基金項目［（2011）009號］；黔西南州科技局項目［（2012）52號］

王曉敏（1982-），女，貴州安順人，助理研究員，碩士，從事油脂植物資源保護與創(chuàng)新工作。E-mail：wxmgzu@163.com。