外源一氧化氮处理对山茶抗寒性的影响-《江苏农业科学》(2019年20期).docx

龙源版权所有 外源一氧化氮处理对山茶抗寒性的影响作者：周琳 杨柳燕 潘琦 张斌 房婉萍 朱旭君 张永春来源：《江苏农业科学》2019年第20期 摘要：以花鹤翎、六角大红茶花为材料，以硝普钠（SNP）为外源一氧化氮（NO）供体，研究外源NO对低温胁迫条件下山茶花生理特性的影响。结果表明，在正常生长条件下，外源NO对2个山茶花品种的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸（Pro）含量以及 O-2·生成速率影响不显著，但对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性略有提高。低温胁迫下，2个山茶花品种的叶绿素含量降低，可溶性糖、可溶性蛋白、Pro、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量以及 O-2·生成速率显著增加，SOD、CAT、POD活性显著提高。低温胁迫下，外源NO处理显著减少了H2O2和膜脂过氧化物产物MDA的积累，显著提高了叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及SOD、CAT、POD活性。低温胁迫下，外源NO可通过提高山茶可溶性物质含量以及抗氧化酶活性，降低H2O2和MDA的积累，从而保护细胞膜结构的稳定性，最终减轻冷害胁迫对山茶花的伤害，增强其抗冷性。 关键词：山茶;一氧化氮;生理生化;抗寒性 中图分类号： S685.140.1文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）20-0142-06 山茶花（Camellia japonica L.）属山茶科山茶属，主要分布于我国西南和南部温暖地区。山茶具有叶色浓绿、常年不凋，花色花型多样丰富等优点，是我国的十大传统名花之一，也是世界驰名花卉。目前茶花栽培品种已达万余个，在英、美、日、意、法等国家都有栽培和培育，成为各國不可或缺的庭院观赏花木，具有较高的经济价值。山茶花喜温暖湿润气候，适宜温度在20～25 ℃之间，在炎热和寒冷地区其长势较差，当温度高于35 ℃则会引起叶片灼伤、花芽分化受阻、落蕾落花，严重时甚至导致干枯死亡[1]。虽然山茶大部分品种可耐-8 ℃低温，淮河以南地区多数可自然越冬，但大多数山茶在北方地区不能安全越冬。因此，耐热性和耐寒性是其应用推广的重要基础研究。目前，山茶耐热性研究已引起了研究者的重视[2-3]，而耐寒性研究目前主要集中于山茶属经济作物茶树上[4]，因此研究低温胁迫下山茶的生理生化，提高山茶抗寒性具有重要意义，且对于丰富北方冬季园林景观具有十分重要的价值。 一氧化氮（nitric oxide）作为易透膜且化学性质活跃的生物小分子，除了参与种子萌发、叶片伸展、根系生长、花芽分化、枝条抽生、花粉管生长、气孔关闭以及细胞程序性死亡，还广泛参与非生物胁迫下的信号传导，在低温胁迫、干旱胁迫、高温胁迫、盐胁迫、重金属胁迫等非生物胁迫中作为信号分子起着重要作用[5]。外源NO在植物非生物胁迫中的作用已受到植物界的普遍关注，已有研究表明，施用外源NO可提高拟南芥、番茄、小麦、玉米、南瓜等植物的抗寒性[6-9]。随着研究的深入，发现外源NO可通过上调抗氧化酶基因、Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因（P5CS1）和脯氨酸脱氢酶基因（ProDH）等渗透调节物质相关基因的表达，从而提高抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量，减轻低温胁迫对植物的伤害，并且提高植物抗寒性[8，10-11]。 山茶花品种花鹤翎花型漂亮、树型美观、病虫害少且管理养护较为简单，喜温暖环境，其花期可从2月持续至5月，具有园林绿化应用前景;山茶花品种六角大红为大红色，基本为完全重瓣型，花期可从12月中下旬持续至4月初，花朵初放至凋谢期间，花瓣始终保持挺拔，无后翻和明显褪色现象，即使低温环境下，花瓣边缘仍保持不焦枯。因此，本试验针对山茶在我国北方冬季难以安全越冬问题，以花色艳丽、树形美观、具有园林绿化开发应用前景的茶花品种花鹤翎和六角大红为试验材料，研究外源施加NO对低温胁迫下山茶生理特性的影响，探讨外源NO对提高山茶抗冷性的作用，以期为北方地区山茶花有效防御冬季低温冷害提供理论依据和技术支撑。 1材料与方法 1.1材料和试剂 选用浙江省金华市扦插繁殖2年生花鹤翎和六角大红茶花，各150株。试验于2017年4月在上海市农业科学院玻璃温室和人工气候箱中进行，昼夜温度为25 ℃/20 ℃，光周期为12 h/12 h，相对湿度为75%～80%，所有山茶花在玻璃温室中培养1个月用于后期研究。 试验使用的NO供体为硝普钠[Na2Fe（CN）5]，购自于Sigma公司，纯度为98.5%，并用蒸馏水配制成5 mmol/L的母液，4 ℃保存，试验时按所需浓度进行稀释。 1.2试验设计 培养1个月后对2个品种的山茶花进行试验处理。外源喷施SNP溶液和纯水，均为对山茶苗叶片均匀喷雾，直至有水滴落下为止。试验分为以下处理：（1）T1：喷施100 μmol/L