三种灌木杜鹃花瓣和叶片的栓塞脆弱性分析

      气候变化引发的干旱频度和强度严重影响植物生长发育，在全球气候变化背景下，量化植物木质部抗栓塞的能力对评估植物耐旱性尤为重要。测量了不同品种的灌木的栓塞情况。根据内聚力-张力学说，蒸腾拉力驱动水分在植物木质部导管中传输，当蒸腾拉力超过木质部内部水柱抗张力强度时，栓塞形成（Tyree & Sperry, 1989），即水分在导管内呈现不连续的传输。木质部栓塞是干旱期间植物存活或者死亡的一个十分重要的决定性因素，因此，可以通过木质部栓塞抗性来评估植物抗旱性。通常情况下，栓塞脆弱性越大，植物越不耐旱；反之亦然。鉴于此，栓塞脆弱性已经被广泛应用于评价很多物种之间的耐旱性。

实验材料：三种不同灌木。

实验方法：使用露点水势仪（WP4-T）每隔 20~60 min 测量一次叶片或花瓣的水势，每个物种测定 3 个生物学重复。

结果表明：

（1）锦绣杜鹃‘紫鹤’、西洋杜鹃‘杨梅红’、映山红 3 种杜鹃花瓣的 P12、P50和 P88值（分别发生 12%、50%和 88%栓塞时对应的水势值）大于叶片。

（2）3 种杜鹃的花瓣和叶片栓塞脆弱性存在一定的变异，花瓣和叶片发生栓塞的快慢不一致，这种变异可能是杂交园艺花卉植物的重要特征。

（3）对P50值与其形态特征相关性分析显示，叶片 P50值与叶片栅栏组织厚度呈负相关，花瓣 P50值与花瓣厚度呈正相关。研究认为，3 种杜鹃花瓣栓塞脆弱性高于叶片，干旱胁迫下植物优先牺牲花瓣从而保护叶片，栓塞脆弱性可能与叶片栅栏组织厚度和花瓣厚度相关。该研究为干旱地区园林杜鹃植物选择和树种配置提供了科学依据，为筛选、培育抗旱性强的杜鹃品种奠定基础

     在本研究中，观察到杜鹃花瓣和叶片的栓塞脆弱性在品种之间存在一定的变异，例如，叶片栓塞脆弱性为映山红最弱，而花瓣则是锦绣杜鹃‘紫鹤’最弱。导管是输送水分的重要组织，导管特性（如导管长度、导管直径、导管类型、纹孔膜的 超微结构等）直接影响木质部栓塞的形成。另外，木质部栓塞脆弱性受到解剖结构（如气孔、 叶片组织厚度等）的影响。在本研究中，解剖结构性状与栓塞脆弱性的相关性分析结果表明， 杜鹃叶片栅栏组织厚度与 P50成负相关性，说明杜鹃叶片栅栏组织越厚，抗旱性越强。原因可能是较厚的栅栏组织可防止和缓解水分快速蒸发（潘学军等，2010），从而增强植物的抗旱能力。本研究观察到栓塞脆弱性与木质部导管密度、导管直径、导管内径跨度、导管壁厚、 t/b）2等结构之间无相关性。猜测可能是由于干旱诱发栓塞形成与木质部的许多结构有关，

       在 3 种灌木杜鹃中，自然干旱下，花瓣和叶片均能发生栓塞，且花瓣栓塞脆弱性强于叶 片。另外，花瓣和叶片栓塞脆弱性在 3 种灌木杜鹃之间存在一定的变异，这种变异可能是杂交园艺花卉植物的重要特征。本研究发现，栓塞脆弱性与叶片栅栏组织厚度呈负相关，和花瓣厚度呈正相关。本研究结果对未来选择耐旱杜鹃物种具有重要意义，为干旱地区造林树种的选择和树种配置提供理论支持。

来源：夏英，李婕婷，唐明，唐婧，张习敏．三种灌木杜鹃花瓣和叶片的栓塞脆弱性分析[J/OL]．广西植物