三種灌木杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性分析

      氣候變化引發的干旱頻度和強度嚴重影響植物生長發育，在全球氣候變化背景下，量化植物木質部抗栓塞的能力對評估植物耐旱性尤為重要。測量了不同品種的灌木的栓塞情況。根據內聚力-張力學說，蒸騰拉力驅動水分在植物木質部導管中傳輸，當蒸騰拉力超過木質部內部水柱抗張力強度時，栓塞形成（Tyree & Sperry, 1989），即水分在導管內呈現不連續的傳輸。木質部栓塞是干旱期間植物存活或者死亡的一個十分重要的決定性因素，因此，可以通過木質部栓塞抗性來評估植物抗旱性。通常情況下，栓塞脆弱性越大，植物越不耐旱；反之亦然。鑒于此，栓塞脆弱性已經被廣泛應用于評價很多物種之間的耐旱性。

實驗材料：三種不同灌木。

實驗方法：使用露點水勢儀（WP4-T）每隔 20~60 min 測量一次葉片或花瓣的水勢，每個物種測定 3 個生物學重復。

結果表明：

（1）錦繡杜鵑‘紫鶴’、西洋杜鵑‘楊梅紅’、映山紅 3 種杜鵑花瓣的 P12、P50和 P88值（分別發生 12%、50%和 88%栓塞時對應的水勢值）大于葉片。

（2）3 種杜鵑的花瓣和葉片栓塞脆弱性存在一定的變異，花瓣和葉片發生栓塞的快慢不一致，這種變異可能是雜交園藝花卉植物的重要特征。

（3）對P50值與其形態特征相關性分析顯示，葉片 P50值與葉片柵欄組織厚度呈負相關，花瓣 P50值與花瓣厚度呈正相關。研究認為，3 種杜鵑花瓣栓塞脆弱性高于葉片，干旱脅迫下植物優先犧牲花瓣從而保護葉片，栓塞脆弱性可能與葉片柵欄組織厚度和花瓣厚度相關。該研究為干旱地區園林杜鵑植物選擇和樹種配置提供了科學依據，為篩選、培育抗旱性強的杜鵑品種奠定基礎

     在本研究中，觀察到杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性在品種之間存在一定的變異，例如，葉片栓塞脆弱性為映山紅最弱，而花瓣則是錦繡杜鵑‘紫鶴’最弱。導管是輸送水分的重要組織，導管特性（如導管長度、導管直徑、導管類型、紋孔膜的 超微結構等）直接影響木質部栓塞的形成。另外，木質部栓塞脆弱性受到解剖結構（如氣孔、 葉片組織厚度等）的影響。在本研究中，解剖結構性狀與栓塞脆弱性的相關性分析結果表明， 杜鵑葉片柵欄組織厚度與 P50成負相關性，說明杜鵑葉片柵欄組織越厚，抗旱性越強。原因可能是較厚的柵欄組織可防止和緩解水分快速蒸發（潘學軍等，2010），從而增強植物的抗旱能力。本研究觀察到栓塞脆弱性與木質部導管密度、導管直徑、導管內徑跨度、導管壁厚、 t/b）2等結構之間無相關性。猜測可能是由于干旱誘發栓塞形成與木質部的許多結構有關，

       在 3 種灌木杜鵑中，自然干旱下，花瓣和葉片均能發生栓塞，且花瓣栓塞脆弱性強于葉 片。另外，花瓣和葉片栓塞脆弱性在 3 種灌木杜鵑之間存在一定的變異，這種變異可能是雜交園藝花卉植物的重要特征。本研究發現，栓塞脆弱性與葉片柵欄組織厚度呈負相關，和花瓣厚度呈正相關。本研究結果對未來選擇耐旱杜鵑物種具有重要意義，為干旱地區造林樹種的選擇和樹種配置提供理論支持。

來源：夏英，李婕婷，唐明，唐婧，張習敏．三種灌木杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性分析[J/OL]．廣西植物