Page 177 - 《广西植物》2022年第4期
P. 177
࿗ 期 李丹丹等᧥ 杜鹃花属植物干旱胁迫研究进展 Ꭾ ԡ ሕ
究发 现ᖔ 干旱胁迫下导水率损失 ጢԡᠮ 时水势 夏季干旱频发地区生长的抗旱性较强的海滨杜鹃
ྉᣴ ɯ与导管直径ྉʐɯ 呈极显著正相关ᖔ与导管壁 的脆弱性曲线 ᣴ 值显著低于高寒地区生长的不
ጢԡ ጢԡ
厚 ᣰ 跨度比 Џྉᡙᣰ ᤇɯ၊ 呈极显著负相关ᖔ 导管直径 耐旱的卡托巴杜鹃ܦ极大杜鹃ᖔ 其抗干旱栓塞能力
越大ܦ壁增厚越小的杜鹃抵御干旱诱导的栓塞脆 更强ᤥ 党宏忠等ྉԡϟጢɯ 研究了祁连山水源区 ϟԡ
弱性越弱ଫ ᓂᔽᡱᡱ ᪲ શᔽ༁ᔀႿ ྉϟँँᎮɯ 研究也发现水力 种植物的水分参数发现ᖔ࿗ 种高山杜鹃的体内束缚
脆弱性与茎干木质部结构密切相关ᖔ 强光环境中 水 ᣰ 自由水ྉႬᐹ ᣑ Ⴌᅳɯ值相对较低ᖔ 并认为杜鹃花抗
生长的极大杜鹃ྉ ቴॹ ቂᐹଝᔠቂࣩቂɯ 茎干导管直径ܦ长 旱性较差与其长期处于水分较优越的环境且体内
度ܦ体积大于弱光环境ᖔ 其蒸腾作用及水分损失更 渗透调节物质相对缺乏有关ᖔ 而抗旱性较强的千
快ᖔ 对干 旱诱导的栓塞更为敏感ଫ 而 ऊᆍʢʛᔀʢᆍ ᪲ 里香杜鹃ྉቴॹ ᡙ၊ᡥቂᔠஏᅳᤀᔠࣩቂɯ 的渗透水相对含量和细
શᔽ༁ᔀႿྉԡԡɯ 则得到相反的结果ᖔ 研究发现产自 胞最大体积弹性模量ྉ ቛ ቝᑕ ɯ 均较低ᤥ 这说明抗旱
干旱环境ܦ抗干旱引发空泡和栓塞能力较强的海 性强的杜鹃具有更好的细胞弹性和延迟脱水能
滨杜鹃ྉ ቴ ቂᐹዞʗᅳᡓ၊ᡥᤀᤀࣩቂɯ 导管直径大于抗旱性弱 力ᖔ 其细胞渗透调节和膨压维持能力更强ᤥ 随着
的卡托巴杜鹃ྉቴ ዞᐹᡙᐹँᤇᔠᓣႥᓣɯܦ极大杜鹃ᖔ 并发现 干旱 胁迫加重 或 时 间 延 长ᖔ 叶片相对水含量
开阔环境生长的海滨杜鹃导管直径大于生长在阴 ྉۼऊɯ及水分利用效率ྉۼВጶɯ 下降ᖔ 水分饱和
凉环境的ᖔ 且抗旱性更强ᖔ 并认为杜鹃花总体抗 亏缺 ྉۼ୩᧕ɯ 上升 ྉ ऊᑕᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟጢଫ શࣼझၤᢃႿᑕ ᪲
旱性 较 弱 与其多自然生长于水势较高的环境 ᆍႿʛʢᑕᡷᔽࣼҴ᥋୩ᡷᆍᢃᑕႿᖔ ԡϟᎮɯ ᖔ 叶片水势ྉ ᣴ ᔀᑕ ɯ 和茎
有关ᤥ 干水势ྉ ᣴ ɯ 下降ྉ ୩ၤᑕʢᡱ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡँɯଫ 同一胁
༁ᡷᔀቝ
本研究笔者观察发现ᖔ 庐山地区杜鹃花干旱 迫水平下ᖔ 抗旱性强的品种叶片 ۼऊ 更高ܦۼ୩᧕
多发生于秋季ᖔ 原产于中高海拔林下的大叶常绿 更小ᖔ 更有利于维持细胞膜的稳定性ྉ 胡肖肖等ᖔ
类杜鹃如云锦杜鹃耐旱性较弱ᖔ 而原产于中低海 ԡϟᎮɯଫ 而高晓宁等ྉԡϟᎮɯ 研究发现相反的结果ᖔ
拔林缘ܦ路旁的小叶落叶或半常绿类杜鹃如映山 即随着干旱胁迫加重ᖔ࿗ 个杜鹃品种的总含水量均
红ྉቴॹ ᔠቂᔠᔠɯ抗旱性较强ᤥ 可见ᖔ 杜鹃花抗旱性不 显著增加ᖔۼऊܦႬᐹ 和 Ⴌᅳ 含量也呈增加趋势ᖔ 暗
仅与其形态及解剖特征密切相关ᖔ 而且受其产地ܦ 示干旱胁迫能提高杜鹃花对土壤水分的吸收ᤥ 同
生态类型及系统位置等影响ଫ 干旱胁迫会诱导体 时ᖔ ᓂᑕʢዹၤᔀʢ ᪲ ୩ᔽᔀ੫औᆍ ྉ ϟँऐጢ ɯܦ ᓂᔽᡱᡱ ᪲ શᔽ༁ᔀႿ
内活性氧的积累ᖔ 破坏叶绿体ܦ线粒体等细胞器的 ྉϟँँᎮɯ及 શᔀࣼႿᔀʢ 等ྉϟँँँɯ 研究发现ᖔ 高寒地区
超微结构ᖔ 进而引发形态学伤害ᖔ 而不同生态类 生长的杜鹃易受冻融事件和干旱胁迫的双重影
型的杜鹃在漫长的进化过程中能形成一套复杂的 响ᖔ 随着早春气温回升和积雪融化ᖔ 叶片光合作
抗旱机制来抵御干旱的伤害ᖔ 如形态及解剖学的 用和气孔导度被激活ᖔ 此时土壤未解冻使根部无
适应ᤥ 法吸水ᖔ 易引发植株快速脱水和渗透调节与膨压
ϓॹᇺ 干旱胁迫对杜鹃花生理指标的影响 维持能力下降ᖔ 进而导致导管空穴化和气泡的形
ϟሕϟ 水分参数জ 干旱胁迫下植物可通过气孔调 成ᖔ 特别是在冻融循环较为频繁的高海拔ܦ强光环
节来减少水分蒸发和水势降低ᖔ 与潮湿地带生长 境中生长的杜鹃更易遭受冻融诱导的干旱栓塞伤
的杜鹃相比ᖔ 干旱环 境中生长的密毛高山杜鹃 害ᤥ શᔽ༁ᔀႿ 等ྉԡϟ࿗ɯ研究发现异形细胞表达与叶
ྉቴॹ ၊ᔠʗࣩᡙࣩቂɯ叶片导水率ྉ ҧɯ 更小ᖔ 气孔关闭时 片电容ྉࣷ ɯܦ气孔孔隙指数ྉ୩۪᧧ɯ 呈负相关ᖔ 而
ᔀᑕ
的水势 ྉ ᣴ ɯ 更高ᖔ 导水率损失 ጢԡᠮ 时的水势 叶片肉质程度则与 ࣷ ܦ୩۪᧧ 呈正相关ᖔ 异形细胞
༁ዹ ᔀᑕ
ྉᣴ ɯ更低ᖔ 水分安全系数ྉ ᣴ ͱᣴ ɯ 更大ܦ可塑 表达高ܦ叶片薄的杜鹃能有效缓冲叶水势的变化ᖔ
ጢԡ ༁ዹ ጢԡ
性更强ྉ ᥘᑕᢃʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟԡɯᤥ ఋᑕႿᔀʛᑕ 等ྉԡϟᤃɯ 研 增加抗旱性ᤥ 由此说明ᖔ 干旱胁迫下植物失水与叶
究了不同海拔的 ጢ 种杜鹃叶片导水率的垂直变 片导水性及气孔导度密切相关ᖔ 抗旱性强的杜鹃导
化ᖔ 发现导水率与海拔梯度呈正相关ᖔ 低海拔分 水率更小ܦ气孔关闭更早ᖔ 从而有效地减少水分蒸
布的杜鹃维管束细胞壁木质化程度更高ܦ导水率 发ᖔ 提高水分安全性ᖔ 抵御干旱诱导的栓塞伤害ᤥ
更小ᖔ 有利于阻止水分沿着非原生体途径传导ᖔ ϟሕ 质膜透性জ 大量研究表明ᖔ 干旱胁迫会引发
减少水分损失ᤥ ऊᆍʢʛᔀʢᆍ ᪲ શᔽ༁ᔀႿྉ ԡԡɯ 也发现ᖔ 杜鹃花叶片活性氧ྉᨃ୩ɯܦ丙二醛ྉᥘ᧕ዶɯ 积累及
