三种野生观赏蕨类植物耐旱性研究.doc

三种野生观赏蕨类植物的耐旱性研究 　　摘 要： 本文研究狗脊、盾蕨、凤丫蕨的耐旱能力，为其园林应用提供参考依据。对三种蕨类植物材料在温室中采用自然干旱的方式进行干旱胁迫，每5天测定1次胁迫过程中生理生化指标，并测定其叶片保水力。结果表明：干旱胁迫下，狗脊的叶片保水力变化幅度最大，凤丫蕨其次，盾蕨最小；各植物电导率与对照组相比，均持续上升；叶绿素的含量均下降，凤丫蕨叶绿素含量变化幅度最大；叶片中的SOD活性、POD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量变化趋势均为先升后降，凤丫蕨SOD活性、POD活性、MDA含量在前期迅速增长，狗脊、盾蕨缓慢上升。综合分析表明三种蕨类耐旱能力依次为狗脊盾蕨凤丫蕨。 　　关键词： 狗脊；盾蕨；凤丫蕨；耐旱性 　　中图分类号：S682.35 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2015）02-0017-05 　　蕨类植物独特的观赏性，日益受到人们的喜爱，它虽然没有鲜艳的花朵，但以古朴、典雅、清纯的形态而独树一帜，享有“无花之美”的赞誉，在园林中应用前景广阔。 　　干旱是影响植物成活与生长的重要限制因子。城市园林绿地每天都在消耗着大量的水资源。如何推动“耗水型园林”向“节水型园林”发展，使城市绿化走上持续、健康的发展道路，成为当前的一个热门话题。蕨类植物由于其种类多，观赏价值高，耐荫性、耐瘠薄性强，可广泛用作地被植物、盆景和切花材料，具有独特的景观价值和多样化的生态适应性。蕨类植物的根系较上层乔木和灌木浅，耐旱性相对较差，容易受到干旱胁迫的影响。目前国内对蕨类植物的研究，大多还是集中在繁殖、资源调查等方面，针对抗性方面的研究很少，近年来有少数人开展了蕨类植物的耐荫性、耐旱性等抗性研究，但也只是对某单一种类进行研究[1-4]。 　　描述植物抗旱性的指标很多，有生长指标、生理生化指标等。生理指标包括水分饱和亏缺、水势、叶绿素含量、叶片膨压以及与水分相关的生理指标如蒸腾速率、光合速率和呼吸速率、气孔导度、叶片保水力、质膜透性等；生化指标主要包括ABA含量、脯氨酸含量、保护酶系统（SOD、POD、CAT）、可溶性糖含量及丙二醛含量等；此外叶片保水力、相对电导率、可溶性蛋白的含量、叶绿素荧光参数等也可作为抗旱性生理指标[5]。 　　狗脊Woodwardia japonica、凤丫蕨Coniogramme japonica、盾蕨Neolepisorus ovatus三种蕨类植物在国内地理分布较为广泛，适应性强，形态优美，具有良好的景观欣赏价值，其中凤丫蕨嫩叶可作蔬菜，根茎可提取淀粉；狗脊和盾蕨皆可入药，狗脊的根状茎能补肝肾，强腰膝，祛风湿；盾蕨能清热利湿，散瘀活血。本文选取这三种植物作为研究对象，对其进行较系统的耐旱性研究，为其园林应用提供一定的理论依据。 　　1 材料与方法 　　1.1 试验材料及处理 　　春季（2013年）采集浙江临安野生的狗脊、盾蕨、凤丫蕨，种植在浙江农林大学风景园林与建筑学院温室中。翌年春季分株繁殖，栽植于直径为18 cm的塑料盆中。将正常生长的三种植物材料每种准备10盆，置于学院温室内，1次性浇透水，以保持每盆内土壤含水量的一致性。然后其中5盆停止浇水，另5盆正常浇水作为对照。采取自然干旱的方式对三种植物进行干旱胁迫，分别于5，10，15，20，25 d取样，3次重复，取样时间均为上午9∶00。 　　1.2 试验方法 　　1.2.1 叶片保水力的测定 　　在室内自然干燥，取鲜叶后定时称重直至基本恒重[6]。计算公式： 　　保水力W=1/Wk 　　Wk=失水量/总水量×100%。 　　1.2.2 膜透性的测定 　　用电导仪法测膜透性（细胞膜伤害率）[7]。计算公式： 　　相对电导率（%）=（C1-C0）/（C2-C0）×100%。 　　式中：C0为空白电导率，C1为样品在常温下的电导率，C2为样品在煮沸后的电导率。 　　1.2.3 叶绿素含量的测定 　　采用浸提法测定叶绿素a、叶绿素b、叶绿素含量及叶绿素a/b值[8]。计算公式： 　　Ca=12.71×D663-2.69×D645 　　Cb=22.88×D645-4.67×D663 　　Ca+b=8.04×D663+20.19×D645 　　叶绿素含量（mg?g1?Fw1）=C×V×N×10001×M1 　　式中：Ca、Cb、Ca+b为叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总的浓度，mg/L；D663、D645为叶绿素提取液在663，645 nm波长下的光密度；C为Ca、Cb、Ca+b的值，V为提取液体积（mL），N为稀释倍数（l，2，3），M为样品鲜重（g）。 　　1.2.4 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定 　　采用氮蓝四唑（NBT）法[9]。计算公式： 　　SOD总活性（U?g1