香根草种质资源耐寒性的变异研究 (荐).doc

香根草种质资源耐寒性的变异研究范月君^席嘉宾“张惠霞3杨国柱2徐远新4徐晖°（1.中山大学生命科学学院，广东广州510275）（2.青海大学草业科学系，宵海 西宁810016）（3.广东省畜牧技术推广总站，广东广州，510500）（4.广州市立名环境科技有限公司，广东广州510630）摘 要：以相对电导率，可溶性糖含量，叶绿素含量和脯氨酸含量的变化为指标,对来白不 同国家和地区的14个香根草生态型的耐寒性能进行了实验研究和综合评价结果表明：香 根草各生态型之J'hJ的抗寒性存在着较大变异，K'l1 Karnataka, Kandy和Monto三个生态型 的抗寒性和大皿冬季性状表现比较优良，优于其它的生态型，有望成为将来优良抗寒品种的 原始育种材料关键词：香根草；种质资源；耐寒性；变异香根草（Vetiveria zizanioides）是一种非常优秀的水土保持和环境恢复植物，香根草 生态工稈技术也曾被国际评估委员会评为全世界71项持续发展技术中最为优秀的项日，日前 已广泛地应用在我国南方地区的山坡地水土保持、路基护坡、海滩和河岸固土以及污染治理 等领域丫冬季的最低气温对香根草的分布与培冇有着重要的影响，温度是影响香根草在我 国向北方地区推广应用的主要限制因了，就是在我国南方地区，香根草也因为抗寒性等问题, 衣冬季经常枯黄，严重影响其应用价值。

因而如何利用国内外现有的香根草种质资源，发现 或培冇耐寒性能较好的香根草品系，将有利于扩大香根草的应用范围，并进一步确立其耐粗 放管理型、综合性状优良的水保与坏境绿化草种的地位本文以14个来自不同国家和地区的 香根草生态型为试验材材，通过比较在不同低温胁迫下其叶片内游离脯氨酸累积、叶绿素和 可溶性糖含量变化及质膜相对透性的变化等生理指标，综合评价这些香根草资源的耐寒性 能，探讨这些因了对低温胁迫的敏感性及其相关关系，为香根草低温逆境下栽培技术的改进 提供理论依据，也为将来进一步培育优良抗寒香根草新品种提供理论依据1.材料与方法1.1试验材料课题组多年搜集国内外香根草种质资源，建立了香根草种质资源圃供试草种为来白该 种质资源圃的香根草不同生态型（见表1）取其生长一致的株体进一步营养繁殖，待全部植 株恢复正常生长后用于相关生理指标的测定1. 2测定方法1.2.1电解质渗透率按华东师范大学主编的植物生理学试验指导中的方法进行⑵，木实验选取的香根草叶片 为大小和颜色一致的倒二叶，处理温度设-20°C、-10°C、-8°C、-5°C、0°C和5°C基金项H：国家科技部攻关项H（2004BA522B07・4）、广东省科技攻关项H（2005B20201020）及珠海市科技 计划项i（ZK[2005]-42 和 PC20071037）资助。

表1供试香根草各生态型的名称及来源序号生态型來源1Karnataka印度India2Parit buntar勺來西亚Malaysia3LilongweH/拉维 Malawi4Zomba马拉维Malawi5Kandy斯里兰卡Sri Lanka6Sunshine美国USA7Malaysia马來西亚Maiaysia8Vctivcria nermorlis丿'东五华 Guangdong Wuhua, China9Hoffman美国USA10Mon to澳大利亚Australia11Sabak bernamHz來西亚 Malaysia12Capital美国USA13Wild广东湛江 Guangdong, Zhanjiang, China14Cultivated广东广州 Guangdong, Guangzhou, China1.2.2游离Pro含量侧定准确称取用去离了水漂洗干净的香根草叶片0. 100g,剪碎后放入试管中，力n5ml的3%璜 基水杨酸溶液，置于沸水浴中浸提10分钟，冷至室温；然后吸取2ml于试管中，再加入2ml 水、2nil冰乙酸和4ml2.5%酸性茹三酮溶液（以3:2的冰乙酸和6mol/L磷酸为溶剂配制），置 沸水浴中显色60分钟。

冷却后，加入4ml甲苯，川旋涡振荡器振荡，以萃取红色物质静置 后，吸取甲苯层于分光光度计520nm测定吸光度1.2.3植物组织中可溶性糖的测定可溶性糖含量测定用蔥酮法⑶1.2.4叶绿素的测定叶绿素含量值采用分光光度法进行测定⑷重复三次，取平均值1.2.5耐寒性的综合评定采用隶属函数法对各个品系进行综合评定最后把每一个生态型备指标的抗寒隶属 值进行累加，并求平均数，平均数越大，表示抗寒性越强2结果与分析2.1低温胁迫对香根草叶片质膜电解质渗透率的影响图1表明，在5°C〜-5°CZ间，随着处理温度的降低，香根草各生态型的相对电导率测 定值变化不大，而从-8°C开始，电导率测定值发生较大的变化，其中Malaysia、Hoffman、 Mon to和Capital生态型的电导率测定值出现急剧上升趋势，相对电导率值祁超过50%以上, 香根草各生态型Z间的差异也非常显著5V0.05）,表明-8°C以下低温能对这些香根草品种 产生严重伤害而当温度继续降至T0°CH寸，Malaysia和Vetiveria nermorlis生态羽的电 导率分别达到 86.69%, 84. 93%%，而 Par it buntar, Sabak bernam, Zomba 和 Sunshine 生态型的电导率还是不超过15%；各生态型的电导率在一20°C时其测定值均基本上达到峰 值，这主要是因为过低的温度使备生态型的细胞膜严重破裂，电解质大量外渗的结果。

相对电导率％ooooooo0 9 8 7 6 5 45 °C(TC-59-8 °Clire ・2o°c温度CC)图1不同温度处理下各生态型香根草的相对电导率变化趋势2.2低温胁迫前后香根草各生态型叶片中游离Pro含量的变化从图2可以看出：低温胁迫前后香根草各生态型叶片中游离脯氨酸(Pro)含量随低温胁 迫而剧烈增加，差异也非常显著(pVO.05)其中以Karnataka生态型的增长值为最大，胁 迫品比胁迫前增加299.16%,而以Wild生态型的增长值为最小，但也比胁迫前增加88. 13%, 表明低温胁迫可诱导香根草叶片游离Pro的大量累积wloh/ikuoooo oo ooo ooooo oooo ooooooo 0505 05 050505050505 0505050 2.1 .1 .o.0.9.9.8.8.7.7.6.6.5.5.4.4.3.3.2.2.1.1.0.0.ilp①mSuo二」MqluozS 二」OUU2U PU2A 二①APHSAPlwYu 二-sunsApu卫生态型ecotypePEPA 二二5图2低温胁迫前后各供试草种叶片中脯氨酸的含量2. 3低温胁迫前后香根草各生态型叶片中可溶性糖含量的变化图3表明:在低温胁迫后，供试香根草备生态型叶片中可溶性糖的含量急剧增加，且胁 迫前麻可溶性糖含■最的芳异非常显著（p<0. 05），其中Vetiverianermorlis和Monto两个生 态型叶片中的可溶性糖含量比胁迫前呈极显著增加（M 0. 01）,分别增加了418. 4%和464. 4 %。

表明香根草可通过一系列的生理生化代谢的调整来提高木身的抗性，降低低温胁迫造成的伤 害■胁迫前$肋•迫后6543210图3低温胁迫前后各供试草种叶片中可溶性糖的含量2.4低温胁迫前后叶片叶绿素含量的变化表2可见：低温胁迫后香根草各生态型叶片中叶绿素a, b和叶绿素总量均明显下降，且 显著性非常茅异（p〈0. 05）,而胁迫前后叶绿素a/b值的差异不显著（p〉0. 05）其中Hoffman , Cultivated, Vetiveriane rmorlis和Sunshine生态熨的测定值分别比胁迫前下降了 71.88%, 60.56%, 55.81%和54. 66%2. 5香根草各生态型抗寒性的综合评定在对各供试草种的抗寒指标进行标准化处理的时候,为了尽量减少评判谋差，使评判结 果能更加客观真实的反应出各供试材料的抗寒能力，我们对各个抗寒指标的统计值（用于标 准化处理）进行了相应的规定和处理，其中电导率指标的处理值是用备温度处理下相对电导 率值的平均值经标准化处理示的数值来表示，该值大小与香根草耐寒性成反比；可溶性糖用 胁迫前品可溶性糖含量的增长率值的标准化处理值表示，该值大小与香根草的耐寒性成正 比；脯氨酸用胁迫前后脯氨酸禽量的增长率值的标准化处理值表示，该值人小与香根草耐寒 性成反比：叶绿素指标值用胁迫前后叶绿素含量的并值来表示，该值大小与香根草耐寒性成 反比。

备供试材料的抗寒性综合评价的标准化处理值、隶属值及抗寒性大小排序见表3通过对供试香根草抗寒性的综合评定，最后得出全部供试的14个香根草生态型的抗寒 性大小扌 IF 序为：Karnataka>Kandy>Monto>Sabak bernam>Pari t bunt ar > Li longwe>Zomba> Cap it al>Ve ti veria nermor 1 i s>IIof fman> Cui tiva/ted > Wild > Sunshine > Malaysia表2不同生态型香根草低温处理前后叶片中的叶绿素(Chi)含量(mg/g)生态型 蹙如 沁£ChiaChib bChia /Chib叶绿素总量ChiaChib bChia /Chib叶绿索总戢Karnataka4.171c0.956bc4.3475」28c3.131c0.948c3.3114.079cParit buntar3.566de0.712c5.0764.278d1.901ef0.447de4.2552.349eLilongwe4.815b1.288ab3.7456」03b4.766b1,204b3.9685.971 beZoinba3.013e0.492c6.0243.505e2.195e0.482e4.4642.677eKandy3.786cd0.881 be4.2914.667d1.980ef0.420ef4.7162.680eSunshine4.205c0.804bc5.2085.009c1.947c0.323f6.0242.271cMalaysia5.412a1.401 ab3.8616.814a3.296c0.728cd4.5244.024cVetiveria4.547bc1.193b3.8165.741bl.758f0.779c2.2572.537eHoffman3.439de0.957bc3.5974.396d3.494c0.585de5.9884.080cMonto4.371 be0.979bc4.4645.351c2.708d0.636d4.2553.345dSabak bcm am4.092cd1.688a2.1365.781 be3.218c1.071b3.0124.090c。