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摘要
[目的]了解和掌握野生地被植物的耐寒性,为以后的推广应用提供依据。[方法]采用逐级降温程序模拟冰冻处理技术,测定蛇含委陵菜、蔓茎堇菜、点腺过路黄、虎耳草、红马蹄草、梗花龙头草、地黄、大叶金腰、竹根七、血盆草等10种野生地被植物离体叶片的相对电导率,并用Logistic方程计算它们的半致死温度(LT50)。[结果] 10种野生地被植物的耐寒性强弱依次为大叶金腰(-13.621 4 ℃)> 地黄(-13.599 1 ℃)>虎耳草(-13.394 0 ℃)>蛇含委陵菜(-13.393 7 ℃)>竹根七(-12.437 7 ℃)>血盆草(-11.439 3 ℃)>点腺过路黄(-10.514 7 ℃)>梗花龙头草(-9.791 5 ℃)>红马蹄草(-9.279 4 ℃)>蔓茎堇菜(-6.651 0 ℃)。[结论] 10种野生地被植物都具有较强的耐低温能力,能够在武汉地区露地越冬,在武汉地区的园林景观中加以应用。
关键词耐寒性;野生花卉;半致死温度
中图分类号S184文献标识码A文章编号0517-6611(2015)10-021-03
Abstract[Objective] The cold resistance of wild ground cover plants was understood and grasped to provide the basis for future popularization and application. [Method] Relative conductivity of detached leaves of the 10 kinds of wild plants was measured with gradual cooling using simulated freezing treatment technologies, and their lethal temperature (LT50) was calculated with Logistic equation. 10 kinds of wild ground cover plants included Saxifraga stolonifera Curt., Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe, Lysimachia hemsleyana Maxim., Salvia cavaleriei Levl. var. simplicifolia Stib., Meehenia fargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu, Disporopsis fuscopicta Hance , Rehmannia glutinosa (Gaert.) Libch., Potentilla kleiniana and Hydrocotyle nepalensis, Viola diffusa Ging. [Result] Cold resistance strength of 10 kinds of wild ground cover plants was as follows: Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe (-13.621 4 ℃) > Rehmannia glutinosa (Gaert.) Libch. (-13.599 1 ℃) > Saxifraga stolonifera Curt. (-13.394 0 ℃) > Potentilla kleiniana (-13.393 7 ℃) > Disporopsis fuscopicta Hance (-12.437 7 ℃) > Salvia cavaleriei Levl. var. simplicifolia Stib. (-11.439 3 ℃) > Lysimachia hemsleyana Maxim. (-10.514 7 ℃) > Meehenia fargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu (-9.791 5 ℃) > Hydrocotyle nepalensis (-9.279 4 ℃) > Viola diffusa Ging. (-6.651 0 ℃). [Conclusion] 10 kinds of wild ground cover plants had a strong resistance to low temperature capability, which could overwintered in Wuhan and applied in Wuhan area's landscape.
Key words Cold tolerance;Wild flowers;Lethal temperature
湖北省境内拥有十分丰富的野生地被植物资源。通过对野生地被植物的引种栽培、应用,不仅能够丰富武汉地区地被植物的品种,而且能够营造出富有地方特色的自然群落式的花境、缀花草坪等园林景观,从而打造出富有地域特色的园林景观。
武汉地区的气候特点是夏季炎热、冬季寒冷、四季分明。要适应这样的气候特点,要求植物不仅具有较强的耐热性,而且具有较强的耐寒性。因此,在引种过程中,植物品种的耐寒性应成为重点考察的指标之一。在对这10种野生花卉
耐寒性的测定中,主要采用电导法。电导法是一种快速、简便、可靠的逆境生理研究方法,而且在植物耐寒性研究中使用非常广泛。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为武汉市园林科学研究所野外收集栽培的蛇含委陵菜、蔓茎堇菜、点腺过路黄、虎耳草、红马蹄草、梗花龙头草、地黄、大叶金腰、竹根七、血盆草等10种野生地被植物(表1)。 1.2试验方法
为3~6 ℃。选择健康生长的无病虫害的完整叶片,不取幼嫩和老的叶片。将试验样品在实验室中用自来水冲洗干净,再用去离子水漂3次,在滤纸上吸干;然后,用纱布包好置于塑料袋中,常温下放置一份样品,其余样品放置于可调冰箱中,分别以4、0、-4、-8、-12、-16、-20、-24 ℃梯度逐渐降温,每个梯度为0.5 h,处理时间为1 h,取出,置于冷藏(4 ℃)室中,2 h后取出测定。避开叶片中脉,将叶片剪成0.5 cm2的小片,每次称取0.2 g。每个处理设3 次重复。
将样品分别装入试管,每管加入20 ml去离子水,测定其电导值(Ta),用试管盖封口,置沸水浴中15 min,取出冷却至室温,测定其电导值(Tb),以室温下的水电导率(Tc)为对照,利用公式计算电解质外渗率(REC)。
REC(%)=Ta-TcTb-Tc×100%
2 结果与分析
2.1 10种野生地被植物冬季的表现
虎耳草等10种野生地被植物是在2012年陆续从湖北通山、长阳、恩施等地收集的,在武汉市园林科学研究所进行引种栽培。在武汉地区当年12月份至次年1月份为一年中气温最低的时段。表2为园林科研所冬季温度情况。表3则是这10种野生地被植物冬季的表现。据观察,这些植物都无明显冻害发生,多数会出现生长停滞以及叶片变红或部分叶片枯萎、脱落等现象,都可露地越冬。尽管如此,在武汉地区大面积使用仍存在一定的风险。这是因为近年武汉的冬季一直是暖冬,没有出现长时间的历史低温。所以,对园林绿化植物进行耐寒性研究,测定其半致死温度是很有必要的。
2.2低温胁迫对叶片电解质外渗率的影响
从图1、2可以看出,经过一系列低温处理后,10种野生地被植物的电解质外渗率总体上均呈上升趋势, 但电解质外渗率的具体变化情况又随植物品种的不同而有所不同。大量研究证明,在低温发生时,生物膜首先发生膜脂的物相变化,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生龟裂,导致膜透性增大,电解质大量外渗。外渗量反映膜的伤害程度。因此,电解质外渗率随温度的降低而上升的快慢,能够反映在低温胁迫下植物受伤害的程度[1]。在这10种野生地被植物中,大多数的电解质外渗率在4~-4 ℃时只是略有增加,变化不明显,只有红马蹄草在0~-4 ℃时就开始明显上升,-4 ℃时电解质外渗率就达到30.19%,说明它的耐寒性较差;-8 ℃时蔓茎堇菜的电解质外渗率就达到93.59%,梗花龙头草的电解质外渗率也达到82.27%,其余的都小于80%。这表明蔓茎堇菜、梗花龙头草较大叶金腰、蛇含委陵菜、地黄、竹根七、虎耳草等野生地被植物的耐寒性弱。
2.3半致死温度(LT50)的计算和分析
2.3.1
半致死温度的计算。
植物的半致死温度最初是指50%的试验材料没有发生冻死的最低温度。目前试验中多应用电导法配以Logistic方程求拐点温度,能较准确地估计植物组织的低温半致死温度[1-2]。试验中,根据10种野生地被植物的相对电导率拟合Logistic方程,可计算出拟合度。叶片的相对电导率与Logistic方程具有较好的拟合度,所以采用Logistic方程计算半致死温度。
2.3.2
半致死温度的分析。以10种野生地被植物叶片的电解质外渗率的变化为依据,通过Logistic方程计算出10种野生地被植物叶片的LT50。从表3可以看出,这10种野生地被植物的抗寒性顺序为大叶金腰> 地黄>虎耳草>蛇含委陵菜>竹根七>血盆草>点腺过路黄>梗花龙头草>红马蹄草>蔓茎堇菜。
通过拟合度的计算,可以看出这10种野生地被植物叶片的相对电导率拟合Logistic方程计算出的拟合度都在0.866 8~0.968 2之间,说明该试验数据以Logistic方程描述还是适合的。
3 结论
据实地栽培观察,10种野生地被植物均具有较强的耐寒能力,在武汉地区可以露地越冬,能够适应武汉地区冬季较低的温度。这些野生地被植物同时具有很好的观赏性,或观花,或观叶,既可成片栽植,形成低矮的观花观叶地被,也可成丛栽植,用于花境或林下、岩石边的点缀,极富野趣,可以在武汉地区的园林绿化中加以广泛应用。
参考文献
[1]
申亚梅,马进,黄玉英,等.低温胁迫对5种园林常绿灌木膜透性的影响[J].浙江林业科技,2008(11):28-31.
[2] 王飞,陈登文,李嘉瑞.应用Logistic方程确定杏枝条低温半致死温度的研究[J].河北农业技术师范学院学报,1998(12):30-35.
[目的]了解和掌握野生地被植物的耐寒性,为以后的推广应用提供依据。[方法]采用逐级降温程序模拟冰冻处理技术,测定蛇含委陵菜、蔓茎堇菜、点腺过路黄、虎耳草、红马蹄草、梗花龙头草、地黄、大叶金腰、竹根七、血盆草等10种野生地被植物离体叶片的相对电导率,并用Logistic方程计算它们的半致死温度(LT50)。[结果] 10种野生地被植物的耐寒性强弱依次为大叶金腰(-13.621 4 ℃)> 地黄(-13.599 1 ℃)>虎耳草(-13.394 0 ℃)>蛇含委陵菜(-13.393 7 ℃)>竹根七(-12.437 7 ℃)>血盆草(-11.439 3 ℃)>点腺过路黄(-10.514 7 ℃)>梗花龙头草(-9.791 5 ℃)>红马蹄草(-9.279 4 ℃)>蔓茎堇菜(-6.651 0 ℃)。[结论] 10种野生地被植物都具有较强的耐低温能力,能够在武汉地区露地越冬,在武汉地区的园林景观中加以应用。
关键词耐寒性;野生花卉;半致死温度
中图分类号S184文献标识码A文章编号0517-6611(2015)10-021-03
Abstract[Objective] The cold resistance of wild ground cover plants was understood and grasped to provide the basis for future popularization and application. [Method] Relative conductivity of detached leaves of the 10 kinds of wild plants was measured with gradual cooling using simulated freezing treatment technologies, and their lethal temperature (LT50) was calculated with Logistic equation. 10 kinds of wild ground cover plants included Saxifraga stolonifera Curt., Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe, Lysimachia hemsleyana Maxim., Salvia cavaleriei Levl. var. simplicifolia Stib., Meehenia fargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu, Disporopsis fuscopicta Hance , Rehmannia glutinosa (Gaert.) Libch., Potentilla kleiniana and Hydrocotyle nepalensis, Viola diffusa Ging. [Result] Cold resistance strength of 10 kinds of wild ground cover plants was as follows: Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe (-13.621 4 ℃) > Rehmannia glutinosa (Gaert.) Libch. (-13.599 1 ℃) > Saxifraga stolonifera Curt. (-13.394 0 ℃) > Potentilla kleiniana (-13.393 7 ℃) > Disporopsis fuscopicta Hance (-12.437 7 ℃) > Salvia cavaleriei Levl. var. simplicifolia Stib. (-11.439 3 ℃) > Lysimachia hemsleyana Maxim. (-10.514 7 ℃) > Meehenia fargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu (-9.791 5 ℃) > Hydrocotyle nepalensis (-9.279 4 ℃) > Viola diffusa Ging. (-6.651 0 ℃). [Conclusion] 10 kinds of wild ground cover plants had a strong resistance to low temperature capability, which could overwintered in Wuhan and applied in Wuhan area's landscape.
Key words Cold tolerance;Wild flowers;Lethal temperature
湖北省境内拥有十分丰富的野生地被植物资源。通过对野生地被植物的引种栽培、应用,不仅能够丰富武汉地区地被植物的品种,而且能够营造出富有地方特色的自然群落式的花境、缀花草坪等园林景观,从而打造出富有地域特色的园林景观。
武汉地区的气候特点是夏季炎热、冬季寒冷、四季分明。要适应这样的气候特点,要求植物不仅具有较强的耐热性,而且具有较强的耐寒性。因此,在引种过程中,植物品种的耐寒性应成为重点考察的指标之一。在对这10种野生花卉
耐寒性的测定中,主要采用电导法。电导法是一种快速、简便、可靠的逆境生理研究方法,而且在植物耐寒性研究中使用非常广泛。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为武汉市园林科学研究所野外收集栽培的蛇含委陵菜、蔓茎堇菜、点腺过路黄、虎耳草、红马蹄草、梗花龙头草、地黄、大叶金腰、竹根七、血盆草等10种野生地被植物(表1)。 1.2试验方法
为3~6 ℃。选择健康生长的无病虫害的完整叶片,不取幼嫩和老的叶片。将试验样品在实验室中用自来水冲洗干净,再用去离子水漂3次,在滤纸上吸干;然后,用纱布包好置于塑料袋中,常温下放置一份样品,其余样品放置于可调冰箱中,分别以4、0、-4、-8、-12、-16、-20、-24 ℃梯度逐渐降温,每个梯度为0.5 h,处理时间为1 h,取出,置于冷藏(4 ℃)室中,2 h后取出测定。避开叶片中脉,将叶片剪成0.5 cm2的小片,每次称取0.2 g。每个处理设3 次重复。
将样品分别装入试管,每管加入20 ml去离子水,测定其电导值(Ta),用试管盖封口,置沸水浴中15 min,取出冷却至室温,测定其电导值(Tb),以室温下的水电导率(Tc)为对照,利用公式计算电解质外渗率(REC)。
REC(%)=Ta-TcTb-Tc×100%
2 结果与分析
2.1 10种野生地被植物冬季的表现
虎耳草等10种野生地被植物是在2012年陆续从湖北通山、长阳、恩施等地收集的,在武汉市园林科学研究所进行引种栽培。在武汉地区当年12月份至次年1月份为一年中气温最低的时段。表2为园林科研所冬季温度情况。表3则是这10种野生地被植物冬季的表现。据观察,这些植物都无明显冻害发生,多数会出现生长停滞以及叶片变红或部分叶片枯萎、脱落等现象,都可露地越冬。尽管如此,在武汉地区大面积使用仍存在一定的风险。这是因为近年武汉的冬季一直是暖冬,没有出现长时间的历史低温。所以,对园林绿化植物进行耐寒性研究,测定其半致死温度是很有必要的。
2.2低温胁迫对叶片电解质外渗率的影响
从图1、2可以看出,经过一系列低温处理后,10种野生地被植物的电解质外渗率总体上均呈上升趋势, 但电解质外渗率的具体变化情况又随植物品种的不同而有所不同。大量研究证明,在低温发生时,生物膜首先发生膜脂的物相变化,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生龟裂,导致膜透性增大,电解质大量外渗。外渗量反映膜的伤害程度。因此,电解质外渗率随温度的降低而上升的快慢,能够反映在低温胁迫下植物受伤害的程度[1]。在这10种野生地被植物中,大多数的电解质外渗率在4~-4 ℃时只是略有增加,变化不明显,只有红马蹄草在0~-4 ℃时就开始明显上升,-4 ℃时电解质外渗率就达到30.19%,说明它的耐寒性较差;-8 ℃时蔓茎堇菜的电解质外渗率就达到93.59%,梗花龙头草的电解质外渗率也达到82.27%,其余的都小于80%。这表明蔓茎堇菜、梗花龙头草较大叶金腰、蛇含委陵菜、地黄、竹根七、虎耳草等野生地被植物的耐寒性弱。
2.3半致死温度(LT50)的计算和分析
2.3.1
半致死温度的计算。
植物的半致死温度最初是指50%的试验材料没有发生冻死的最低温度。目前试验中多应用电导法配以Logistic方程求拐点温度,能较准确地估计植物组织的低温半致死温度[1-2]。试验中,根据10种野生地被植物的相对电导率拟合Logistic方程,可计算出拟合度。叶片的相对电导率与Logistic方程具有较好的拟合度,所以采用Logistic方程计算半致死温度。
2.3.2
半致死温度的分析。以10种野生地被植物叶片的电解质外渗率的变化为依据,通过Logistic方程计算出10种野生地被植物叶片的LT50。从表3可以看出,这10种野生地被植物的抗寒性顺序为大叶金腰> 地黄>虎耳草>蛇含委陵菜>竹根七>血盆草>点腺过路黄>梗花龙头草>红马蹄草>蔓茎堇菜。
通过拟合度的计算,可以看出这10种野生地被植物叶片的相对电导率拟合Logistic方程计算出的拟合度都在0.866 8~0.968 2之间,说明该试验数据以Logistic方程描述还是适合的。
3 结论
据实地栽培观察,10种野生地被植物均具有较强的耐寒能力,在武汉地区可以露地越冬,能够适应武汉地区冬季较低的温度。这些野生地被植物同时具有很好的观赏性,或观花,或观叶,既可成片栽植,形成低矮的观花观叶地被,也可成丛栽植,用于花境或林下、岩石边的点缀,极富野趣,可以在武汉地区的园林绿化中加以广泛应用。
参考文献
[1]
申亚梅,马进,黄玉英,等.低温胁迫对5种园林常绿灌木膜透性的影响[J].浙江林业科技,2008(11):28-31.
[2] 王飞,陈登文,李嘉瑞.应用Logistic方程确定杏枝条低温半致死温度的研究[J].河北农业技术师范学院学报,1998(12):30-35.