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摘要 [目的]测定5种草本花卉叶片和花的耐寒性。[方法]采用电导法测定相对电导度,配合Logistic方程测定半致死温度。[结果]低温处理下5个品种间耐寒性强弱差异明显,但香雪球
(Lobularia maritima)
的耐寒性强弱与露地观察表现有一定差异。黄晶菊(Chrysanthemum multicaule)、白晶菊(Chrysanthemum paludosum)、花毛茛(Ranunculus asiaticus)、香雪球和垂吊三色堇(Viola hybrida waterfall)叶片和花瓣的半致死温度分别为-14.85和-3.50、-16.48和-23.50、-13.78和-17.98、-26.61和-3.55、-36.79和-2.33 ℃。[结论]该研究可为5种草本花卉在武汉地区的生产应用提供科学依据。
关键词 草本花卉;电导法;半致死温度;耐寒性
中图分类号 S688 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)25-08520-02
Abstract [Objective] The cold resistance of leaves and petals of 5 herbaceous flowers were determined. [Method] The relative conductivity and semilethal temperature were determined with electric conductivity method. [Result] The cold resistance of 5 herbaceous flowers had remarkable difference with low temperature. But the cold resistance of Loblaria maritima were difference between electric conductivity method and field observation.The semilethal temperature of
Chrysanthemum multicaule,Chrysanthemum paludosum, Ranunculus asiaticus , Lobularia maritima and Viola hybrida waterfall of leaves and petals were -14.85 and -3.50, -16.48 and- 23.50, -13.78 and -17.98, -26.61 and -3.55, -36.79 and -2.33 ℃. [Conclusion] The study can provide scientific basis for production and application of 5 herbaceous flowers in Wuhan.
Key words Herbaceous flowers; Electric conductivity method; Semilethal temperature; Cold resistance
随着城市建设的发展,绿地面积不断扩大,对环境质量和绿化品质的要求越来越高。武汉城区绿化在增大绿量、彩化和香化的基础上提出了建设“花城” 的目标,发展观花经济,促进城市的生态建设和发展。目前,武汉地区冬季绿地应用较多的观花或观叶品种为羽衣甘蓝、金盏菊、石竹和三色堇等。三色堇花色主要是黄色,其他花色的三色堇在低温和霜冻下花量少,花瓣抗病性差;金盏菊茎叶低温下易黄化,无花期较长;石竹茎叶在低温下表现较好,但无花期较长。因此,武汉地区冬季街道绿地用花存在的主要问题是品种少、花期短、花色少、观赏性差,且需要更换的次数多,管理成本较高。引种和选育具有较强的耐寒性而且具有良好的观花、观叶习性的花卉品种并在城市绿化中运用,能够解决花色不够丰富、观赏期短和花卉品种少等问题,也能够减少花卉的置换次数、降低管理成本、节省人力物力,可以增加武汉地区冬季城市色彩和美感,焕发城市生机,对于提升城市整体形象和对外影响力,促进武汉地区经济发展以及改善市民工作与生活环境均有重要意义。
目前,对花卉抗寒性研究方法有大田直接法、人工模拟气候、生长恢复实验法及指标测定法等[1-2];花卉的抗寒性研究方面对宿根花卉的研究较多[3-5]。根据武汉冬季的气候特点,引进一些花卉品种,通过电导法研究其抗寒性,可为其在武汉地区生产应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
武汉地区冬季大部分时间平均气温在0 ℃左右,近几年最低气温在-7 ℃左右,特别是早春的“倒春寒”,对植物的生长造成较大伤害。选择5个耐冷凉气候的品种“黄色”黄晶菊(Chrysanthemum multicaule)、“白雪地”白晶菊(Chrysanthemum paludosum)、“花谷”花毛茛(Ranunculus asiaticus)、“仙境”香雪球(Lobularia maritima)和“魔力宝贝”垂吊三色堇(Viola hybrida waterfall)的F1代种子,穴盘育苗定植,丰盆后选择株型较一致的盆花进行试验。
1.2 试验方法
采用电导法。选取正常植株相同部位的叶片若干片,分成4份,用纱布擦净表面灰尘,1份放在潮湿纱布中放在室温下作对照,其余3份分别在不同温度条件下处理。设室温(CK)及0、-10、-20 ℃共4种温度处理,每种温度下处理2 h。将处理过的叶片用去离子水冲洗2次,再用洁净滤纸洗净表面水分。用打孔器避开主脉打取圆片或切成大小一致的叶块,混合均匀,测定相对电导度。 1.3 生理指标的测定
1.3.1 电解质渗透率。称取3 份,每份0.3 g,分别置于3支试管中。用玻璃棒压住叶片,向试管中准确加入去离子水15 ml浸没叶片。然后放入真空干燥器中,抽气10 min,以抽出细胞间隙的空气。重新缓慢放入空气时,水即被浸入组织中,叶片呈半透明状,沉入水下。在室温下或恒温条件下放置1 h,期间将试管放在振荡机HZQ211上振荡1 h。注意整个过程中,解除用具必须干净,不能用手直接接触叶片和花,还应防止口中呼出的CO2进入试管或烧杯中。
1 h后将各试管充分摇匀,用电导仪DDS11A测定电导值S1。测完后,用各试管盖塞紧封口,置于沸水中水浴15 min,以杀死植物组织,取出试管后,用自来水冷却至室温,并在室温下平衡10 min,摇匀后,测定其电导值S2。相对电导度L=S1/S2。
2 结果与分析
2.1 低温处理对不同花卉品种叶片和花的伤害度及半致死温度
由表1可知,对比各个品种叶片的半致死温度,耐寒性强弱依次为“魔力宝贝”垂吊三色堇>“仙境”香雪球>“白雪地”白晶菊>“黄色”黄晶菊>“花谷”花毛茛,这与进行露地观察时叶片越冬性表现较为一致,香雪球与露地观察有较大差别。处理温度由室温(对照)依次降至0、-10和-20 ℃时,各品种叶片伤害度逐渐增加,但增加幅度不同。“魔力宝贝”垂吊三色堇处理温度降至0和-10 ℃时与对照相比变化不大,在-20 ℃时伤害度是29.44%,说明“魔力宝贝”垂吊三色堇茎叶在低温下受得伤害小。“仙镜”香雪球在0 ℃时伤害度是12.04%,温度降至-10 ℃时与0 ℃时相比仅增加3.91%,-20 ℃时与0 ℃相比增加19.39%,说明在不同低温处理下“仙镜”香雪球受到的伤害较小。在-10 ℃时,“白雪地”白晶菊叶片受到的伤害度最高为78.28%,其次为“花谷”花毛茛和“黄色”黄晶菊,分别为57.21%和5577%,二者差别不大;在-20 ℃时,“白雪地”白晶菊受到的伤害较大,在81%以上,其他品种的伤害在51%以下。
3 讨论
大田直接法作为最直接和最有效的鉴定方法,在花卉引种栽培中被广泛应用,电导法测定细胞膜透性是判断植物抗寒性强弱的常规方法[2]。LT50是评价一种植物抗寒性强弱比较准确的指标[7-9]。在该研究中,根据5种花卉叶片和花瓣的LT50得出的各品种耐寒性的强弱与露地观察较为一致,但“仙镜”香雪球叶片和花与露地观察的表现有较大的差别,这可能与指标测定时所取的叶片以及低温处理的温度设置和处理时间长短有关,这需要在后续的工作中进一步深入研究。植物的抗寒性易受环境因素的变化而改变[10-13]。实际生产中可以通过低温炼苗及喷施Ga2+和 K+等外源物质的方法提高花卉的抗寒性,提高引种和应用的可能性。
参考文献
[1] 杨佳明,赵兴华,屈连伟,等.花卉抗寒性研究进展[J].黑龙江农业科学,2009(5):160-162.
[2] 金丽丽,孙龙生.花卉抗寒性研究方法和测定指标概述[J].辽宁农业科学,2005(6):37-39.
[3] 陈曦,周玉兰,刘志洋,等.六种宿根花卉抗寒生理指标的比较研究[J].东北农业大学学报,2009(9):21-25.
[4] 陈曦,周玉兰,刘志洋,等.六种宿根花卉抗寒生理指标的比较研究[J].东北农业大学学报,2009(9):21-25.
[5] 陈建勋,王晓峰.植物生理学试验指导[M].广州:华南理工大学出版社,2002:35-125.
[6] 莫惠栋.Logistic方程及其应用[J].江苏农学院学报,1983,4(2):53-57.
[7] 王建强,胡力,史红文,等.不同品系欧洲报春抗寒性研究[J].辽宁林业科学,2012(4):9-11.
[8] 王建强,邓永成.低温胁迫对银叶菊和矾根抗寒生理指标的比较研究[J].中国农学通报,2014,30(7):23-26.
[9] 郭卫东,张真真,蒋小卫,等.低温胁迫下佛手半致死温度测定和抗寒性分析[J].园艺学报,2009,36(1):81-86.
[10] 任向荣,薛立,王相娥,等.低温对6种绿化树种幼苗生理过程的影响[J].中南林业科技大学学报,2008(12):56-60.
[11] 林树燕,丁雨龙.电导法对7种观赏竹的抗寒性测定[J].西北林学院学报,2008,23(1):34-38.
[12] 马娟,王飞,梁宗锁.八种常绿阔叶树的抗寒性研究[J].西北林学院学报,2008,23(5):26-29.
[13] 彭丽,翟学昌,万劲,等.5种地被植物抗寒性初步研究[J].安徽农业科学,2009,37(13):5952-5953.
(Lobularia maritima)
的耐寒性强弱与露地观察表现有一定差异。黄晶菊(Chrysanthemum multicaule)、白晶菊(Chrysanthemum paludosum)、花毛茛(Ranunculus asiaticus)、香雪球和垂吊三色堇(Viola hybrida waterfall)叶片和花瓣的半致死温度分别为-14.85和-3.50、-16.48和-23.50、-13.78和-17.98、-26.61和-3.55、-36.79和-2.33 ℃。[结论]该研究可为5种草本花卉在武汉地区的生产应用提供科学依据。
关键词 草本花卉;电导法;半致死温度;耐寒性
中图分类号 S688 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)25-08520-02
Abstract [Objective] The cold resistance of leaves and petals of 5 herbaceous flowers were determined. [Method] The relative conductivity and semilethal temperature were determined with electric conductivity method. [Result] The cold resistance of 5 herbaceous flowers had remarkable difference with low temperature. But the cold resistance of Loblaria maritima were difference between electric conductivity method and field observation.The semilethal temperature of
Chrysanthemum multicaule,Chrysanthemum paludosum, Ranunculus asiaticus , Lobularia maritima and Viola hybrida waterfall of leaves and petals were -14.85 and -3.50, -16.48 and- 23.50, -13.78 and -17.98, -26.61 and -3.55, -36.79 and -2.33 ℃. [Conclusion] The study can provide scientific basis for production and application of 5 herbaceous flowers in Wuhan.
Key words Herbaceous flowers; Electric conductivity method; Semilethal temperature; Cold resistance
随着城市建设的发展,绿地面积不断扩大,对环境质量和绿化品质的要求越来越高。武汉城区绿化在增大绿量、彩化和香化的基础上提出了建设“花城” 的目标,发展观花经济,促进城市的生态建设和发展。目前,武汉地区冬季绿地应用较多的观花或观叶品种为羽衣甘蓝、金盏菊、石竹和三色堇等。三色堇花色主要是黄色,其他花色的三色堇在低温和霜冻下花量少,花瓣抗病性差;金盏菊茎叶低温下易黄化,无花期较长;石竹茎叶在低温下表现较好,但无花期较长。因此,武汉地区冬季街道绿地用花存在的主要问题是品种少、花期短、花色少、观赏性差,且需要更换的次数多,管理成本较高。引种和选育具有较强的耐寒性而且具有良好的观花、观叶习性的花卉品种并在城市绿化中运用,能够解决花色不够丰富、观赏期短和花卉品种少等问题,也能够减少花卉的置换次数、降低管理成本、节省人力物力,可以增加武汉地区冬季城市色彩和美感,焕发城市生机,对于提升城市整体形象和对外影响力,促进武汉地区经济发展以及改善市民工作与生活环境均有重要意义。
目前,对花卉抗寒性研究方法有大田直接法、人工模拟气候、生长恢复实验法及指标测定法等[1-2];花卉的抗寒性研究方面对宿根花卉的研究较多[3-5]。根据武汉冬季的气候特点,引进一些花卉品种,通过电导法研究其抗寒性,可为其在武汉地区生产应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
武汉地区冬季大部分时间平均气温在0 ℃左右,近几年最低气温在-7 ℃左右,特别是早春的“倒春寒”,对植物的生长造成较大伤害。选择5个耐冷凉气候的品种“黄色”黄晶菊(Chrysanthemum multicaule)、“白雪地”白晶菊(Chrysanthemum paludosum)、“花谷”花毛茛(Ranunculus asiaticus)、“仙境”香雪球(Lobularia maritima)和“魔力宝贝”垂吊三色堇(Viola hybrida waterfall)的F1代种子,穴盘育苗定植,丰盆后选择株型较一致的盆花进行试验。
1.2 试验方法
采用电导法。选取正常植株相同部位的叶片若干片,分成4份,用纱布擦净表面灰尘,1份放在潮湿纱布中放在室温下作对照,其余3份分别在不同温度条件下处理。设室温(CK)及0、-10、-20 ℃共4种温度处理,每种温度下处理2 h。将处理过的叶片用去离子水冲洗2次,再用洁净滤纸洗净表面水分。用打孔器避开主脉打取圆片或切成大小一致的叶块,混合均匀,测定相对电导度。 1.3 生理指标的测定
1.3.1 电解质渗透率。称取3 份,每份0.3 g,分别置于3支试管中。用玻璃棒压住叶片,向试管中准确加入去离子水15 ml浸没叶片。然后放入真空干燥器中,抽气10 min,以抽出细胞间隙的空气。重新缓慢放入空气时,水即被浸入组织中,叶片呈半透明状,沉入水下。在室温下或恒温条件下放置1 h,期间将试管放在振荡机HZQ211上振荡1 h。注意整个过程中,解除用具必须干净,不能用手直接接触叶片和花,还应防止口中呼出的CO2进入试管或烧杯中。
1 h后将各试管充分摇匀,用电导仪DDS11A测定电导值S1。测完后,用各试管盖塞紧封口,置于沸水中水浴15 min,以杀死植物组织,取出试管后,用自来水冷却至室温,并在室温下平衡10 min,摇匀后,测定其电导值S2。相对电导度L=S1/S2。
2 结果与分析
2.1 低温处理对不同花卉品种叶片和花的伤害度及半致死温度
由表1可知,对比各个品种叶片的半致死温度,耐寒性强弱依次为“魔力宝贝”垂吊三色堇>“仙境”香雪球>“白雪地”白晶菊>“黄色”黄晶菊>“花谷”花毛茛,这与进行露地观察时叶片越冬性表现较为一致,香雪球与露地观察有较大差别。处理温度由室温(对照)依次降至0、-10和-20 ℃时,各品种叶片伤害度逐渐增加,但增加幅度不同。“魔力宝贝”垂吊三色堇处理温度降至0和-10 ℃时与对照相比变化不大,在-20 ℃时伤害度是29.44%,说明“魔力宝贝”垂吊三色堇茎叶在低温下受得伤害小。“仙镜”香雪球在0 ℃时伤害度是12.04%,温度降至-10 ℃时与0 ℃时相比仅增加3.91%,-20 ℃时与0 ℃相比增加19.39%,说明在不同低温处理下“仙镜”香雪球受到的伤害较小。在-10 ℃时,“白雪地”白晶菊叶片受到的伤害度最高为78.28%,其次为“花谷”花毛茛和“黄色”黄晶菊,分别为57.21%和5577%,二者差别不大;在-20 ℃时,“白雪地”白晶菊受到的伤害较大,在81%以上,其他品种的伤害在51%以下。
3 讨论
大田直接法作为最直接和最有效的鉴定方法,在花卉引种栽培中被广泛应用,电导法测定细胞膜透性是判断植物抗寒性强弱的常规方法[2]。LT50是评价一种植物抗寒性强弱比较准确的指标[7-9]。在该研究中,根据5种花卉叶片和花瓣的LT50得出的各品种耐寒性的强弱与露地观察较为一致,但“仙镜”香雪球叶片和花与露地观察的表现有较大的差别,这可能与指标测定时所取的叶片以及低温处理的温度设置和处理时间长短有关,这需要在后续的工作中进一步深入研究。植物的抗寒性易受环境因素的变化而改变[10-13]。实际生产中可以通过低温炼苗及喷施Ga2+和 K+等外源物质的方法提高花卉的抗寒性,提高引种和应用的可能性。
参考文献
[1] 杨佳明,赵兴华,屈连伟,等.花卉抗寒性研究进展[J].黑龙江农业科学,2009(5):160-162.
[2] 金丽丽,孙龙生.花卉抗寒性研究方法和测定指标概述[J].辽宁农业科学,2005(6):37-39.
[3] 陈曦,周玉兰,刘志洋,等.六种宿根花卉抗寒生理指标的比较研究[J].东北农业大学学报,2009(9):21-25.
[4] 陈曦,周玉兰,刘志洋,等.六种宿根花卉抗寒生理指标的比较研究[J].东北农业大学学报,2009(9):21-25.
[5] 陈建勋,王晓峰.植物生理学试验指导[M].广州:华南理工大学出版社,2002:35-125.
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[8] 王建强,邓永成.低温胁迫对银叶菊和矾根抗寒生理指标的比较研究[J].中国农学通报,2014,30(7):23-26.
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[10] 任向荣,薛立,王相娥,等.低温对6种绿化树种幼苗生理过程的影响[J].中南林业科技大学学报,2008(12):56-60.
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[12] 马娟,王飞,梁宗锁.八种常绿阔叶树的抗寒性研究[J].西北林学院学报,2008,23(5):26-29.
[13] 彭丽,翟学昌,万劲,等.5种地被植物抗寒性初步研究[J].安徽农业科学,2009,37(13):5952-5953.