白鹃梅属植物抗旱性研究与评价

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.02.011

林业资源管理 ›› 2023›› Issue (2): 79-87.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2023.02.011

白鹃梅属植物抗旱性研究与评价

孙宜¹^,²^,³(), 刘浡洋¹^,²^,³, 石青松¹^,²^,³, 陈燕¹^,²^,³, 包峥焱¹^,²^,³, 王扬¹^,²^,³()

1.北京市植物园管理处,北京 100093
2.北京市植物园管理处北京市花卉园艺工程技术研究中心,北京 100093
3.北京市植物园管理处城乡生态环境北京实验室,北京 100093

收稿日期:2023-03-17 修回日期:2023-04-21 出版日期:2023-04-28 发布日期:2023-06-26
通讯作者: 王扬(1971-),男,北京人,高级工程师,主要从事植物栽培和生理研究等方面的工作。Email:791042102@qq.com
作者简介:孙宜(1972-),女,北京人,正高级工程师,主要从事植物引种、繁殖与推广应用等方面的工作。Email:sunyi72@163.com
基金资助:
国家植物园(北园)项目“木本香薷和白鹃梅属资源收集及良种优选”(BZ202303)

Study and Evaluation on Drought Resistance of Exochorda Lindl.

SUN Yi¹^,²^,³(), LIU Boyang¹^,²^,³, SHI Qingsong¹^,²^,³, CHEN Yan¹^,²^,³, BAO Zhengyan¹^,²^,³, WANG Yang¹^,²^,³()

1. Beijing Botanical Garden Management Office,Beijing 100093,China
2. Beijing Botanical Garden Management Office/Beijing Floriculture Engineering Technology Research Center,Beijing 100093,China
3. Beijing Botanical Garden Management Office,Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment,Beijing 100093,China

Received:2023-03-17 Revised:2023-04-21 Online:2023-04-28 Published:2023-06-26

摘要/Abstract

摘要：

以红柄白鹃梅和齿叶白鹃梅2 a生播种苗为试验材料,在人工控水条件下,采用盆栽试验,设置100%(对照,CK)、75%(轻度干旱,LD)、50%(中度干旱,MD)、25%(重度干旱,SD)和0%(极度干旱,ED)等5个水分梯度进行干旱胁迫处理,测定2种白鹃梅在干旱胁迫下的形态指标、叶片SPAD值和叶绿素荧光动力学参数,利用相关性分析和主成分分析法对抗旱指标进行筛选与评价。结果表明:1)干旱胁迫导致2种白鹃梅的株高降低,叶片数量减少,叶片含水量降低,叶片SPAD值下降,初始荧光(F_o)增长,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)降低,但MD时差异不显著。2)相关性分析表明,各抗旱指标间存在一定的相关性,形态指标与生理指标显著相关。3)主成分分析结果表明,7个抗旱指标可分为2类,累计贡献率达96.17%。筛选出F_o、F_m、F_v/F_m、叶片数量、SPAD值等5个主要抗旱指标对2种白鹃梅的抗旱性进行综合评价,红柄白鹃梅在SD下可正常生长,齿叶白鹃梅在MD下可正常生长。

关键词: 红柄白鹃梅, 齿叶白鹃梅, 干旱胁迫, 植株形态, 叶绿素荧光

Abstract:

The 2-year-old seedlings of Exochorda racemosa and Exochorda serratifolia were used as experimental materials.Under the condition of artificial water control,pot experiments were conducted with five water gradients of 100%(CK),75%(Light drought,LD),50%(Moderate drought,MD),25%(Severe drought,SD)and 0%(Extreme drought,ED)for drought stress treatment.The morphological indexes,SPAD value and chlorophyll fluorescence kinetic parameters of two species of Exochorda under drought stress were measured.The drought resistance indexes were screened and evaluated by correlation analysis and principal component analysis.The results showed that:1) With the intensification of drought stress,the plant height,leaf number,leaf water content,SPAD value,F_m and F_v/F_m of two species of Exochorda decreased,while F_o increased,but the time difference of moderate drought treatment(MD) was not significant.2) Correlation analysis showed that there was a certain correlation between the drought resistance indicators,and there was a significant correlation between morphological indicators and physiological indicators.3) The results of principal component analysis showed that the seven drought resistance indicators could be divided into two categories,with a cumulative contribution rate of 96.17%.F_o,F_m,F_v/F_m,leaf water content and SPAD value were selected as five main drought resistance indicators to comprehensively evaluate the drought resistance of the two species of Exochorda Lindl.Exochorda racemosa could grow normally under severe drought (SD),and Exochorda serratifolia could grow normally under moderate drought (MD).

Key words: Exochorda racemosa, Exochorda serratifolia, drought stress, plant morphology, chlorophyll fluorescence

中图分类号:

Q945
S685.99

孙宜, 刘浡洋, 石青松, 陈燕, 包峥焱, 王扬. 白鹃梅属植物抗旱性研究与评价[J]. 林业资源管理, 2023,(2): 79-87.

SUN Yi, LIU Boyang, SHI Qingsong, CHEN Yan, BAO Zhengyan, WANG Yang. Study and Evaluation on Drought Resistance of Exochorda Lindl.[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2023,(2): 79-87.

图/表 9

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图2

图3

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表1

表2

参考文献 38

[1]	赵瑾, 李文根, 魏国仁, 等. 宝鸡市5种乡土树种抗旱性综合评价和研究[J]. 西北林学院学报, 2019, 34(6):74-81.
[2]	薛亮, 袁淑杰, 王劲松. 我国不同区域气象干旱成因研究进展与展望[J]. 干旱气象, 2023, 41(1):1-13. doi: 10.11755/j.issn.1006-7639（2023）-01-0001
[3]	安玉艳, 梁宗锁, 韩蕊莲. 黄土高原3种乡土灌木的水分利用与抗旱适应性[J]. 林业科学, 2011, 47(10):8-15.
[4]	蔡静如, 钱瑭璜, 雷江丽. 5种乡土灌木对模拟干旱胁迫的生理响应[J]. 江西农业学报, 2015, 27(2):30-36.
[5]	赵宏亮, 程昊, 谢沁宓, 等. 旱区6种灌木抗旱性评价及鉴定指标的筛选[J]. 西北林学院学报, 2022, 37(3):24-29.
[6]	马子元, 钱志豪, 马红彬, 等. 宁夏荒漠草原乡土植物的抗旱性评价[J]. 中国草地学报, 2022, 44(4):67-75.
[7]	朱玲玲, 张广文, 郑树秀, 等. 白鹃梅提取物的体外抗氧化活性及黄酮类化学成分的分离鉴定[J]. 食品与发酵工业, 2016, 42(2):225-230.
[8]	李古月, 刘佳鑫, 才谦. 齿叶白鹃梅叶中黄酮类化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究[J]. 天津中医药大学学报, 2015, 34(3):165-168.
[9]	戢小梅, 许林, 陈法志, 等. 白鹃梅的生物学特性及园林应用形式[J]. 北方园艺, 2012(21):63-65.
[10]	魏学智, 刘少华, 师学琴, 等. 红柄白鹃梅营养成分的分析[J]. 西北植物学报, 2005, 25(8):1657-1660.
[11]	王聪, 刘玉强, 才谦. 齿叶白鹃梅叶对小鼠糖耐量的影响及降糖作用研究[J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, 17(2):203-205.
[12]	才谦, 王灵芝, 刘玉强, 等. 齿叶白鹃梅叶化学成分研究[J]. 中草药, 2012, 43(4):673-675.
[13]	彭华强, 蔡金玲, 梁文彬. 红柄白鹃梅叶醇提物对糖尿病小鼠胰腺氧化应激的影响[J]. 中医药导报, 2021, 27(11):56-59.
[14]	赵艳茹, 余克强, 李晓丽, 等. 基于高光谱成像的南瓜叶片叶绿素分布可视化研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34(5):1378-1382.
[15]	Rodiyati A, Arisoesilaningsih E, Isagi Y, et al. Responses of Cyperus brevifolius(Rottb.)Hassk.and Cyperus kyllingia Endl.to varying soil water ravailability[J]. Environmen and Experimental Botany. 2005, 53:259-269.
[16]	曹昀, 王国祥, 张聃. 干旱对芦苇幼苗生长和叶绿素荧光的影响[J]. 干旱区地理, 2008, 31(6):862-869.
[17]	叶激华, 崔大练, 马玉心. 干旱胁迫下俄罗斯大果沙棘生长特性的研究[J]. 吉林师范大学学报:自然科学版, 2009, 30(2):49-52.
[18]	尹丽, 胡庭兴, 刘永安, 等. 干旱胁迫对不同施氮水平麻疯树幼苗光合特性及生长的影响[J]. 应用生态学报, 2010, 21(3):569-576.
[19]	宋丰萍, 蒙祖庆, 次仁德吉, 等. 干旱胁迫对油菜花期光合特性的影响[J]. 西北农业学报, 2014, 23(8):99-105.
[20]	王丹丹, 李晓红, 张彦文, 等. 干旱胁迫对东北红豆杉野生种与栽培种生理与次生代谢的影响[J]. 西北农业学报, 2022, 31(8):958-968.
[21]	张鹏瓣, 应求是, 莫亚鹰. 阴生型地被植物耗水性与最大光化学效率对干旱胁迫的响应[J]. 浙江农林大学学报, 2013, 30(4):499-504.
[22]	王瑞, 陈永忠, 陈隆升, 等. 油茶叶片SPAD值与叶绿素含量的相关分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2013, 33(2):77-80.
[23]	李旭华, 扈强, 潘义宏, 等. 不同成熟度烟叶叶绿素含量及其与SPAD值的相关分析[J]. 河南农业科学, 2014, 43(3):47-52.
[24]	唐恒朋, 钱晓刚, 李莉婕, 等. 不同施氮水平辣椒单叶光谱特征及SPAD值与叶绿素含量的相关性[J]. 西北林学院学报 2022, 37(3):24-29.
[25]	张文婷, 谢福春, 王华田, 等. 3种园林灌木幼苗对干旱胁迫的生理响应[J]. 浙江林学院学报, 2009, 26(2):182-187.
[26]	孙君艳, 董丽平, 王付娟. 干旱胁迫下壳寡糖对玉米叶片叶绿素含量、含水量及保护酶活性的影响[J]. 河南农业科学, 2014, 43(9):38-40.
[27]	Krause G H, Wais E. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis:The basis[J]. Ann Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 1991, 42:313-349. doi: 10.1146/arplant.1991.42.issue-1
[28]	Demming-Adams B, AdamsIII W W. Photoprotection and other reponses of plants to high light stress[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1992, 43:599-626. doi: 10.1146/arplant.1992.43.issue-1
[29]	刘全勇, 卢锟, 李泽, 等. 水分胁迫对刨花润楠幼苗生长及光合特性的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2016, 36(9):29-35.
[30]	Farquhar G D, Voncaemmerer S, Berry J A. Models of photosynthesis[J]. Plant Physiolog, 2001, 125(1):42-45. doi: 10.1104/pp.125.1.42
[31]	李光庆, 谢祝捷, 姚雪琴, 等. 花椰菜叶绿素荧光参数与耐寒性的关系研究[J]. 园艺学报, 2010, 37(12):2001-2006.
[32]	Godde D, Hefer Eva-Mari. Photoinhibition and light-dependent turnover of the D1 reaction-centre polypeptide of photosystem II are enhanced by mineral-stress conditions[J]. Planta, 1994, 193(2):290-299.
[33]	Andersson B, Aroe Eva-Mari. Photodamage and D1 protein turnover in photosystem II[M]// Regulation of Photosynthesis. Dordrecht: Springer, 2001:377-393.
[34]	里程辉, 刘志, 王宏, 等. 干旱胁迫下不同中间砧对“岳冠”苹果叶片光合特性及叶绿素荧光特性的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2019, 37(5):83-91.
[35]	黄鸿, 屈燕, 侯祯丹, 等. 低温胁迫对3种绿绒蒿幼苗叶绿素荧光特性的影响[J]. 西北农业学报, 2022, 33(7):1474-1479.
[36]	Baker N R. Chlorophy ll fluorescence:A probe of photosynthesis in vivo[J]. Annual Review of Plant Biology, 2008(59):89-113.
[37]	王方琳, 柴成武, 赵鹏, 等. 3种荒漠植物光合及叶绿素荧光对干旱胁迫的响应及抗旱性评价[J]. 西北植物学报, 2021, 41(10):1755-1765.
[38]	王怡霖, 王卫锋, 张芸香, 等. 碧玉杨叶形态结构与生理特性对干旱的响应[J]. 林业科学, 2019, 55(4):42-50.

指标	株高	叶片数量	叶片含水量	SPAD	F_o	F_m	F_v/F_m
株高	1.000
叶片数量	0.810^*	1.000
叶片含水量	0.885^**	0.584	1.000
SPAD值	0.927^**	0.853^*	0.781^*	1.000
F_o	-0.865^**	-0.454	-0.905^**	-0.693	1.000
F_m	0.855^**	0.450	0.901^**	0.703	-0.996^**	1.000
F_v/F_m	0.829^*	0.384	0.874^**	0.661	-0.994^**	0.995^**	1.000

指标	主成分1		主成分2
指标	载荷系数	权重	载荷系数	权重
株高	0.683	0.137	0.720	0.188
叶片数量	0.193	0.039	0.954	0.249
叶片含水量	0.865	0.174	0.417	0.109
SPAD值	0.387	0.078	0.879	0.229
F_o	-0.952	0.191	-0.288	0.075
F_m	0.949	0.191	0.304	0.079
F_v/F_m	0.949	0.191	0.270	0.070
特征值	5.689		1.043
方差贡献率/%	81.27		14.90

白鹃梅属植物抗旱性研究与评价

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[1]	吕朝燕, 高智席, 徐兴线, 吴焕, 陈兴艳. 桫椤光合特性和水势对干旱胁迫及复水的响应[J]. 林业资源管理, 2023, 0(1): 51-61.
[2]	吕朝燕, 高智席, 徐兴线, 张谣, 陈旭, 石娇娇. 干旱胁迫及复水对桫椤生理特性的影响[J]. 林业资源管理, 2022, 0(5): 160-168.
[3]	张家琦, 郑冬梅, 朱凯. 干旱胁迫对沙米叶片结构性状与光合色素含量的影响[J]. 林业资源管理, 2022, 0(2): 157-163.
[4]	宋丹, 宁明世. 科罗拉多蓝杉叶绿素荧光参数对土壤干旱胁迫的响应[J]. 林业资源管理, 2019, 0(3): 124-131.