野生萱草與栽培萱草的耐寒性分析

張 超，賈民隆，宋卓琴，曹冬梅

（山西省農業科學院園藝研究所，山西太原030031）

萱草（Hemerocallis fulva）屬于萱草科萱草屬植物，是多年生草本植物。由于其花大色艷，常被用作園林觀賞植物。但市場上大多數的萱草品種在冬季就會枯萎，影響美觀[1]。研究低溫脅迫對萱草生理指標的影響、了解不同萱草品種的耐寒性情況，對于選育耐寒性強的萱草品種、延長綠期有著非常重要的意義。

本研究以4 個栽培萱草和4 個野生萱草品種為試材，對8 個萱草品種的綠期及生理指標進行了比較，并對8 個萱草品種的抗寒性進行了綜合評價，篩選耐寒性較強的萱草品種，以期為耐寒萱草品種選育提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試栽培萱草品種為2 年生分株苗，主要包括：金娃娃、黃繡客、美國2 號、新金重瓣；野生萱草品種為2017 年野外采集于山西各地，主要包括：平定1 號、太谷1 號、太原2 號、歷山1 號。栽培萱草品種和野生萱草品種均露地栽植于山西省農業科學院園藝研究所萱草種質資源圃。

1.2 試驗方法

試驗在2018 年9 月底到11 月初枯黃期至落葉期進行，分別于9 月29 日、10 月9 日、10 月19 日、10 月29 日、11 月9 日，選取萱草資源圃內生長勢一致、健康植株相同葉位的成熟葉片測定相對電導率、可溶性蛋白、葉綠素和類胡蘿卜素含量，每個品種3 次重復，每重復6 株。同時田間拍照記錄葉片形態變化。8 個品種的肥水管理、病蟲害防治等栽培管理方式均一致。

1.3 測定指標及方法

相對電導率采用電導率儀測定[2]；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定[3]；葉綠素含量、類胡蘿卜素含量采用丙酮浸提法測定[3]。

2 結果與分析

2.1 不同品種葉片外觀變化比較

隨著時間的變化，各個品種萱草葉片逐漸枯萎，其中，栽培品種中的黃繡客和金娃娃、野生品種中的太原2 號均在10 月29 日葉片已全部枯萎；而野生品種中的平定1 號和栽培品種中的美國2 號及新金重瓣在11 月9 日葉片仍未完全枯萎，可見這3 個品種的耐寒性要高于其他品種。

2.2 不同品種相對電導率的比較

相對電導率是衡量細胞膜透性的重要指標[4]。組織相對電導率越高，說明細胞膜完整性遭到破壞的程度就越大[5]。

從圖1，2 可以看出，不管是栽培品種還是野生品種，相對電導率隨著枯黃期的延長均出現先上升后下降的趨勢，并于10 月29 日達到最高值。11 月9 日栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號的相對電導率分別低于同組其他品種，說明這2 個品種細胞膜受損傷的程度較小。

2.3 不同品種可溶性蛋白含量的比較

可溶性蛋白是重要的滲透調節物質和營養物質，其增加和積累能提高細胞的保水能力，對細胞的生命物質及生物膜起到保護作用，因此，經常用作植物抗寒性的重要指標之一[6]。

從圖3，4 可以看出，可溶性蛋白含量隨著枯黃期時間延長均呈現先上升后下降的趨勢，其中，美國2 號的可溶性蛋白含量在試驗末期11 月9 日基本降至試驗初期9 月29 日水平，而其他品種在11 月9 日的可溶性蛋白含量明顯低于試驗初期9 月29 日水平。表明美國2 號可溶性蛋白的積累能力要明顯高于其他品種。而4 種野生品種在11 月9 日的可溶性蛋白含量均低于9 月29 日的可溶性蛋白含量。

2.4 不同品種葉綠素含量的比較

葉綠素是一類與光合作用有關的最重要的色素[7]。葉綠素從光中吸收能量，然后能量被用來將二氧化碳轉變為碳水化合物[8]。葉綠素在活體內也和其他物質一樣處于不斷更新狀態。它被葉綠素酶分解，或經光氧化而漂白。深秋時葉綠素降解速度大于合成速度，含量下降。

從圖5，6 可以看出，隨著枯黃期時間延長，所有品種葉綠素含量均呈現下降趨勢。其中，栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號的葉綠素含量下降速度明顯低于其他品種，表明這2 個品種在低溫條件下，葉綠體的降解要慢于同組其他品種。

2.5 不同品種類胡蘿卜素含量的比較

類胡蘿卜素是一種天然色素的總稱，在植物中，類胡蘿卜素主要存在于植物葉綠體以及許多花和果實的有色體中，其在植物光合作用中發揮2 個重要功能，即參與光吸收和防止前體細胞發生光氧化[9]。

由圖7，8 可知，隨著低溫脅迫時間的延長，類胡蘿卜素含量呈下降趨勢。其中，栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號在試驗末期11 月9 日其類胡蘿卜素含量與試驗初期9 月29 日基本持平，而其他品種的類胡蘿卜素含量明顯低于試驗初期，表明美國2 號和平定1 號類胡蘿卜素的降解速度慢于同組其他品種。

3 討論

3.1 低溫下萱草品種葉片外觀形態變化

試驗結果表明，栽培品種中黃繡客和金娃娃、野生品種中的太原2 號葉片枯萎時間較早，于10 月29 日葉片已全部枯萎；野生品種中的歷山1 號和太谷1 號在11 月9 日葉片大部分枯萎；而野生品種中的平定1 號和栽培品種中的美國2 號以及新重金瓣在11 月9 日葉片仍未枯萎。可見栽培品種中美國2 號及新重金瓣耐寒性較強，野生品種中平定1 號耐寒性最強。

3.2 低溫下萱草品種相對電導率和可溶性蛋白含量的變化

低溫脅迫情況下，植物會進行相應的生理生化變化從而抵御低溫逆境[10-12]。而可溶性蛋白是植物必不可少的一種滲透調節物質，和植物耐寒性有著十分緊密的聯系[13-14]。結果表明，萱草品種相對電導率和可溶性蛋白含量隨著枯黃期時間延長均出現先上升后下降的趨勢，這與王沖等[15-16]的研究結果相一致。試驗末期栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號的相對電導率低于試驗初期；而美國2 號的可溶性蛋白含量在試驗末期與試驗初期基本相同，而其他品種在試驗末期的可溶性蛋白含量明顯低于試驗初期。

3.3 低溫下萱草品種葉綠素含量和類胡蘿卜素含量的變化

隨著季節的變化，光照時間越來越短，溫度越來越低，植物會出現一系列的生理變化[17-19]。試驗結果表明，隨著枯黃期時間的延長，萱草不同品種葉綠素含量和類胡蘿卜素含量呈下降趨勢，其中，栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號的葉綠素含量和類胡蘿卜素含量下降速度明顯低于其他品種。

4 結論

本研究表明，栽培品種中的美國2 號和野生品種中的平定1 號在枯黃期至落葉期內，質膜受傷害程度、可溶性蛋白的降解速度、葉綠素和類胡蘿卜素的降解速度均低于同組其他品種，能更好的適應低溫環境。