噴施抗寒劑對三角梅抗寒性的影響

李夢希，王 敏，張 銀，李玲麗，胡 蝶*

(1.長江大學 園藝園林學院，湖北 荊州 434025；2.武漢市伊美凈科技發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430070)

三角梅(BougainvilleaspectabilisWilld.)屬于紫茉莉科(Nyctaginaceae)葉子花屬(BougainvilleaComm. ex Juss.)，又名三角花、葉子花、賀春紅、寶巾、九重葛、勒杜鵑等，屬著名的熱帶、亞熱帶木質(zhì)藤本花卉，原產(chǎn)于巴西，19世紀后期引入我國，在四川攀枝花、西昌等地能露地安全越冬。三角梅的花期長，花色艷麗，易栽培，因此深受人們喜愛，為重要的園林植物[1]。但三角梅性喜溫暖，潮濕且陽光充足的環(huán)境，不耐寒，多數(shù)品種對0 ℃以下低溫敏感，大多數(shù)品種的半致死溫度(LD50)在-3 ℃左右[2]。因此在不適合種植地區(qū)栽培三角梅，提高其抗寒力能使其安全越冬是關鍵。本研究探討了在長江大學校園內(nèi)使用抗寒劑[5%保濕劑、5%粘合劑、1.0 g/L氯化鈣(CaCl2)、0.30%磷酸二氫鉀(KH2PO4)、100 mg/L水楊酸(SA)混合]對三角梅枝葉抗寒能力的影響，以期為三角梅在非適宜區(qū)大量露地栽培、擴大栽植范圍打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試植株來自云南地區(qū)的三角梅，所選品種為白雪公主(Bougainvilleaglabra‘ElizabethDoxey’)、加州黃金(Bougainvilleabuttiana‘MrsMcLean’)、綠葉橙(Bougainvilleaspectabilis‘Auratus’)、灑金葉玫紅(Bougainvilleaspectabilis‘LateritiaGold’)、斑葉安格斯(BougainvilleaglabraChoisy cv‘Variegate’)、云南紫(BougainvilleaspeetabilisWilld.cv ‘Rabra-plena’)。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理及采集 于2018年12月5日第1次對三角梅進行抗寒處理。白雪公主、加州黃金、綠葉橙、灑金葉玫紅、斑葉安格斯、云南紫6個品種各選取10株，再在每個品種中選取5株進行處理，將抗寒劑[5%保濕劑、5%粘合劑、1.0g/L氯化鈣(CaCl2)、0.30%磷酸二氫鉀(KH2PO4)、100 mg/L水楊酸(SA)混合]用毛刷均勻涂抹于植株的枝葉上，未處理的作為對照(每隔3 d對其枝葉噴水)。一周后再以相同的方法處理第2次。12月10日與12月31日對對照和處理的三角梅葉片采樣，2次采樣的葉片分別做標記，并保存于-80 ℃冰箱中。

1.2.2 保護酶活性的測定 隨機稱取2 g樣品，用20 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液(pH值7.8)提取，按王學奎等[3]的方法，抗氧化酶SOD活性測定采用NBT光還原法測定，抗氧化酶POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測定，抗氧化酶CAT活性采用紫外吸收法測定。

1.2.3 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定 隨機稱取1 g樣品，按張志良等[4]的方法測定，以牛血清蛋白做標準曲線。

1.2.4 越冬期戶外溫度與濕度記錄 于2018年12月9日至2019年1月3日，每天對三角梅的受凍情況進行觀測，并記錄戶外的最低溫度、最高溫度、最高空氣濕度和最低空氣濕度(表1)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理與制圖；采用SAS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行差異性與相關性分析。

2 結果與分析

2.1 抗寒劑對三角梅形態(tài)的影響

12月初期處理和未處理的白雪公主枝葉均完好，葉片顏色正常，處理的植株部分葉片出現(xiàn)皺縮、葉緣反卷等癥狀。處理和未處理的斑葉安格斯枝葉均完好，葉片顏色正常，未出現(xiàn)任何凍害癥狀。處理和未處理的加州黃金枝葉均完好，葉片顏色正常，未出現(xiàn)任何凍害癥狀。處理的綠葉橙葉片開始出現(xiàn)明顯脫水皺縮現(xiàn)象，未處理的綠葉橙葉片脫水皺縮現(xiàn)象不明顯。處理和未處理的灑金葉玫紅枝葉均完好，葉片顏色正常，未出現(xiàn)任何凍害癥狀。處理和未處理的云南紫葉片出現(xiàn)輕微脫水皺縮現(xiàn)象。

12月底處理和未處理的白雪公主枝葉均出現(xiàn)嚴重凍害癥狀，葉片變黃并開始脫落。未處理的斑葉安格斯枝葉均出現(xiàn)嚴重受凍害癥狀，處理的枝葉受凍害程度較輕，少許葉片顏色正常。處理和未處理的加州黃金枝葉受凍害程度均較輕，葉片保存較好。處理的綠葉橙葉片和未處理的綠葉橙葉片受凍害程度嚴重，幾乎全部脫落。處理的灑金葉玫紅葉片受凍害程度小，葉片脫落程度較輕，未處理的葉片受凍害程度大，葉片脫落程度較重。云南紫受凍害程度嚴重，處理和未處理均已死亡。

表1 越冬期的戶外溫度與濕度記錄

2.2 抗寒劑對三角梅抗氧化酶系統(tǒng)的影響

2.2.1 抗寒劑對三角梅SOD活性的影響 由圖1可知，白雪公主CN1(CN代表處理)與CK2間無顯著差異(P>0.05)，CN1活性比CK2活性高，CK2與CN2均死亡。加州黃金CN1、CK1、CN2、CK2之間均無顯著差異，CK2和CN2活性均比CN1、CK1高。綠葉橙CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性降低,CK2與CN2均死亡。灑金葉玫紅CK1和CN1差異顯著(P<0.05),CN1活性降低,CK2已死亡,CN2活性比CN1降低。斑葉安格斯CN1和CK1無顯著差異(P>0.05)，CN2和CK2差異顯著(P<0.05),CK2與CN2活性顯著上升。云南紫CN1與CK1無顯著差異(P>0.05),CK2和CN2已死亡。試驗中抗寒劑對白雪公主、云南紫、加州黃金SOD活性沒有明顯的影響，綠葉橙、灑金葉玫紅活性逐漸降低，斑葉安格斯第二次活性有明顯升高。

#表示已死亡。下同。

2.2.2 抗寒劑對越冬期間第一次與第二次三角梅葉片POD活性的影響 由圖2知，白雪公主CN1與CK1間差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CK2與CN2已死亡。加州黃金CK1和CN1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯降低，CK2和CN2間無顯著差異(P>0.05)，但CK2與CN2活性明顯下降。綠葉橙CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CN2和CK2已死亡。灑金葉玫紅CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CK2已死亡，CN2活性比CN1降低。斑葉安格斯CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯降低，CK2與CN2無顯著差異(P>0.05)，但CK2與CN2活性明顯降低。云南紫CN1與CK1無顯著差異(P>0.05)，CK2和CN2已死亡。試驗中抗寒劑對云南紫POD活性沒有明顯影響，白雪公主、綠葉橙、灑金葉玫紅第一次處理活性明顯升高，加州黃金和斑葉安格斯活性明顯逐漸降低。

圖2 不同處理對三角梅葉片POD活性的影響

2.2.3 抗寒劑對越冬期間第一次與第二次三角梅葉片CAT活性的影響 由圖3知，白雪公主CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CN2與CK2已死亡。加州黃金CN1與CK1無顯著差異(P>0.05)，CK2與CN2差異顯著(P<0.05)，且第二次活性明顯升高。綠葉橙CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯降低，CK2與CN2已死亡。灑金葉玫紅CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CK2已死亡，CN2活性明顯降低。斑葉安格斯CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯升高，CN2與CK2差異顯著(P<0.05)，CN2活性明顯升高，第二次活性明顯升高。云南紫CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯降低，CK2與CN2已死亡。試驗中抗寒劑對6個品種的三角梅CAT活性均有明顯影響，白雪公主、加州黃金、灑金葉玫紅、斑葉安格斯的活性明顯升高，綠葉橙和云南紫活性明顯降低。

圖3 不同處理對三角梅葉片中CAT活性的影響

2.2.4 抗寒劑對越冬期間第一次與第二次三角梅葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 由圖4知，白雪公主CN1與CK1間無顯著差異(P>0.05)，CK2和CN2均已死亡。加州黃金CN1與CK1差異顯著(P<0.05)，CN1活性明顯降低，CK2與CN2無顯著差異(P>0.05)，第二次活性逐漸降低。綠葉橙CN1與CK1無顯著差異(P>0.05)，CK2與CN2已死亡。灑金葉玫紅CN1與CK1無顯著差異(P>0.05)，CN2與CN1差異顯著(P<0.05)，CN2活性明降低，CK2已死亡。斑葉安格斯CN1和CK1差異顯著(P<0.05)，CN2活性明顯升高，CK2與CN2無顯著差異(P>0.05)，第二次活性逐漸降低。云南紫CN1與CK1無顯著差異(P>0.05)，CK2與CN2已死亡。試驗中抗寒劑對白雪公主、綠葉橙、云南紫的可溶性蛋白質(zhì)含量沒有明顯影響，加州黃金、灑金葉玫紅和斑葉安格斯的可溶性蛋白質(zhì)含量明顯降低。

圖4 不同處理對三角梅葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

3 討論

園林植物耐寒性鑒定常用的方法有形態(tài)學觀測法、含水量測定法、原生質(zhì)膜透性測定法、保護酶系統(tǒng)測定法等[5]。許多研究表明，植物組織中的超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)、過氧化物酶(Peroxidase，POD)、過氧化氫酶(Catalase，CAT)等保護酶活性和可溶性蛋白質(zhì)含量與植物的耐寒強弱有很大關系[6-7]。抗氧化酶SOD、POD和CAT是植物中重要的活性氧清除酶，三者在組織中相互配合。當植物受到低溫脅迫時由細胞應力產(chǎn)生的活性氧保持在較低水平，從而減少活性氧對細胞的損害[8]。

試驗中抗寒劑對云南紫的抗氧化酶SOD和POD兩者的活性沒有明顯的影響，這與曾容等[9]對嫁接和噴施抗寒劑對三角梅抗寒性影響的研究結果相似，處理后的CAT活性出現(xiàn)明顯下降，且隨著溫度的降低，云南紫逐漸死亡，說明抗寒劑對提高其抗寒力效果不佳，未能阻止其面臨低溫脅迫時的死亡。抗寒劑對提高白雪公主SOD活性并無明顯影響，POD和CAT兩者活性經(jīng)抗寒劑處理后有明顯升高，但隨著溫度的降低，白雪公主逐漸死亡，說明抗寒劑短時間內(nèi)對提高其抗寒力起到了一定的作用，但低溫脅迫對其影響更大。加州黃金CAT活性經(jīng)抗寒劑處理后隨著溫度的降低出現(xiàn)明顯升高，POD活性經(jīng)抗寒劑處理后隨著溫度的降低而出現(xiàn)明顯的下降，SOD活性經(jīng)抗寒劑處理后隨著溫度的降低并未出現(xiàn)顯著差異，說明抗寒劑對其作用影響不大。綠葉橙POD活性經(jīng)抗寒劑處理后有明顯升高，CAT和SOD兩者活性經(jīng)抗寒劑處理后出現(xiàn)明顯下降，隨著溫度的降低，綠葉橙逐漸死亡，說明抗寒劑對提高其抗寒力沒有起到一定的作用，低溫脅迫對其影響更大。灑金葉玫紅SOD活性經(jīng)抗寒劑處理后出現(xiàn)明顯降低，CAT和POD兩者活性經(jīng)抗寒劑處理后出現(xiàn)明顯上升，且隨著溫度的降低，未經(jīng)抗寒劑處理的植株已死亡，說明抗寒劑對提高其抗寒力起到了明顯作用，阻止其面臨低溫脅迫時的死亡。斑葉安格斯POD活性經(jīng)抗寒劑處理后隨著溫度的降低出現(xiàn)明顯降低，CAT和SOD兩者活性經(jīng)抗寒劑處理后短時間內(nèi)并無明顯變化，但隨著溫度的降低兩者活性出現(xiàn)明顯升高，說明抗寒劑在其面臨低溫脅迫時提高了其抗寒力。

植物組織在低溫脅迫下水分含量降低，可溶性蛋白質(zhì)具有很強的親水能力，因而可溶性蛋白質(zhì)含量的增加能夠增強組織細胞的保水能力，提高對低溫脅迫的忍耐能力[10]。試驗中白雪公主、綠葉橙和云南紫經(jīng)抗寒劑處理后可溶性蛋白含量沒有出現(xiàn)明顯變化，隨著溫度的降低三者逐漸死亡，說明抗寒劑不能阻止其面臨低溫脅迫時的死亡。加州黃金經(jīng)抗寒劑處理后可溶性蛋白含量出現(xiàn)明顯降低，隨著溫度的降低，可溶性蛋白含量并無明顯變化，說明抗寒劑對其起到了一定的穩(wěn)定作用。灑金葉玫紅經(jīng)抗寒劑處理后可溶性蛋白含量并無明顯變化，且隨著溫度的降低，未經(jīng)抗寒劑處理的植株已死亡，說明抗寒劑對提高其抗寒力起到了明顯的作用。斑葉安格斯經(jīng)抗寒劑處理后可溶性蛋白含量出現(xiàn)明顯升高，隨著溫度的降低其可溶性蛋白含量雖出現(xiàn)明顯降低但兩者無明顯變化，說明抗寒劑短時間內(nèi)對提高其抗寒力起到一定的作用，低溫脅迫對其影響更大。

4 結論

本研究試驗了抗寒劑對6個三角梅品種在湖北地區(qū)低溫脅迫下生理指標的影響，以探究抗寒劑對提高三角梅耐寒性的作用。在6個品種中，白雪公主、綠葉橙、云南紫不適宜引種到湖北地區(qū)，因為低溫脅迫對三者影響相對較大，抗寒劑不能阻止其死亡。適宜引種的有加州黃金和斑葉安格斯，低溫脅迫對兩者影響相對較小，抗寒劑對其起到一定作用。灑金葉玫紅適合引種但要對其進行抗寒處理，抗寒劑可明顯提高其抗寒力。