‘欧乐可可’秋海棠对干旱胁迫的生理响应

摘要 ［目的］探究‘欧乐可可’秋海棠的抗旱能力。［方法］采用盆栽控水法，以‘欧乐可可’秋海棠（Begonia ‘Orococo’）为试材，开展人工模拟干旱胁迫（连续干旱0、7、17、21、28、35 d）下‘欧乐可可’秋海棠的抗旱性研究。［结果］干旱胁迫期间，‘欧乐可可’秋海棠叶片自然含水量对照组与干旱28、35 d试验组存在显著差异（P<0.05），相对含水量呈下降—上升—下降的趋势，土壤含水量减少。随着干旱天数的增加，叶片的叶绿素含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量均呈上升—下降—上升—下降的趋势；可溶性糖含量呈上升—下降—上升的趋势，在第21天出现峰值（0.151%），第28天下降至0.089%，第35天上升到0.139%；丙二醛含量呈上升积累趋势；叶片相对电导率变化呈“N”形波动，存在显著差异（P<0.05）。随着干旱天数的增加，‘欧乐可可’秋海棠植株有一定程度的生长，植株长高、叶片数增加，到后期植株生长缓慢，叶片颜色变浅，叶片卷缩；且干旱下的‘欧乐可可’秋海棠植株根系更加发达。［结论］通过在干旱胁迫条件下对‘欧乐可可’秋海棠叶片5个生理指标的测定及隶属函数法综合评定，对比其他植物的抗旱性，表明‘欧乐可可’秋海棠具有较强的抗旱性，应用前景较好。

关键词 秋海棠属；干旱胁迫；生理响应；‘欧乐可可’秋海棠；抗旱性评价

中图分类号 Q 945.78文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）18-0131-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.18.029

Physiological Response of Begonia ‘Orococo’ to Drought Stress

WANG Ning，LIANG Qing，ZHOU Zhi-xiong et al

（College of Horticulture and Landscape Architecture，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou，Guangdong 510225）

Abstract ［Objective］To explore the drought resistance ability of Begonia‘Orococo’.［Method］Begonia‘Orococo’ was used as the experimental material to study the drought resistance under artificial drought stress （continuous drought 0，7，17，21，28，35 d） by using potted water control method.［Result］The results showed that during drought stress，there was a significant difference in the natural water content of Begonia ‘Orococo’ leaves between the control group and the experimental group for 28 days and 35 days of drought （P<0.05）. The relative water content first decreased，then increased and decreased in the end. The soil moisture content showed a decreasing trend. With the increase of drought days，the contents of chlorophyll，chlorophyll a and chlorophyll b in leaves increased first，then decreased，then increased again and finally decreased;the content of soluble sugar first increased，peaked at 0.151% on the 21st day，then decreased to 0.089% on the 28th day，and finally increased to 0.139% on the 35th day. The content of malondialdehyde increased;the relative conductivity of leaves fluctuated in the shape of N，with a significant difference （P<0.05）;with the increase of drought days，the plants of Begonia ‘Orococo’ grew to a certain extent，the plant height and the number of leaves increased，and in the later stage，the plants grew slowly，the leaves became lighter，and the leaves shrank;the roots of Begonia ‘Orococo’ plants were more developed under drought.［Conclusion］Under the condition of drought stress，the determination of five physiological indexes of the leaves of Begonia ‘Orococo’ and the comprehensive evaluation of the drought resistance of Begonia ‘Orococo’ compared with other plants by using the membership function method show that Begonia ‘Orococo’ has strong drought resistance and a good application prospect.

Key words Begonia;Drought stress;Physiological response;Begonia ‘Orococo’;Evaluation of drought resistance

秋海棠属（Begonia）植物为秋海棠科（Begoniaceae）的多年生草本植物，野生种质资源丰富，观赏价值高，很多种类还有较好的药用［1］、食用［2］等用途，且种间容易杂交［3］，能够不断地推陈出新满足市场需求，是一类具有巨大的科研和观赏应用潜力的植物类群。秋海棠属植物多喜阴暗潮湿的环境，对水分依赖较大，严重制约了其大规模推广应用。为了应对全球气候变化带来的干旱问题及满足节能园林栽培应用的适应性要求，对秋海棠属植物的抗旱性研究显得尤为重要。

前人在不同程度上对秋海棠属植物抗旱能力进行了研究并取得了进展。陈雄伟等［4-5］通过研究发现，紫背天葵（Begonia fimbristipula Hance）具有一定的抗旱能力；吴萍萍［6］通过测定生理指标并结合形态指标研究了不同基质含水量对丽格海棠（B. × hiemalis Fotsch）生长发育不同阶段的影响，总结了丽格海棠在水分胁迫下生理指标的变化规律及其差异，并对给出了不同阶段基质含水量的最适范围。Allen等［7］通过试验发现，低浓度乙酸能够降低土壤水分蒸发量，从而提高球根秋海棠（B. × tuberhybrida Voss）在干旱条件下的存活率，可以降低运输和零售的成本。在转基因方面，张雷等［8-9］通过农杆菌介导的外源基因ipt的遗传转化技术，获得了能提高四季海棠（B. cucullata Willd.）抗旱性的转基因植株，并通过抗旱性试验发现，在同等条件下转基因植株的耐旱性明显强于非转基因植株。To等［10］通过农杆菌介导的外源基因OsmiR393a的遗传转化技术，获得了抗旱性高的球根秋海棠转基因植株，可以通过降低蒸腾速率，提高脯氨酸和叶绿素含量等多途径协同抵御干旱胁迫。

‘欧乐可可’秋海棠（Begonia ‘Orococo’）是秋海棠属多年生藤蔓类草本植物；叶质薄，绿色，富有光泽，叶色会随着光照强弱而变化；花白色，花期4—6月；是一种较好的观叶植物，可做垂吊、立体绿化、林下地被等。其生长速度较快，但由于叶片质地较薄，大苗在包装、运输及移栽时茎叶损耗较高，需选择合适大小的幼苗才能达到较好的效果。为了探究其扦插幼苗对环境的适应能力，尤其是抗旱能力，对其进行人工干旱胁迫试验，以揭示其在干旱逆境下的生长情况，以期为引种栽培及筛选园林绿化抗旱植物提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选取生长状况良好、长势一致、无病虫害的扦插幼苗进行移栽，盆栽基质为泥炭土∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶1（体积比），花盆规格为下口径13 cm，高度12 cm，盆上口径16 cm，种植土层厚度约8.5 cm。移栽60 d后，筛选长势一致的盆栽进行试验。

1.2 试验场地

试验地位于广东省广州市白云区高校园仲恺农业工程学院（23°22′46″N，113°26′20″E）。试验期间，试验地3月多晴天、少雨天，平均温度20.4 ℃，极端高温30 ℃，极端低温11 ℃，平均高温为25 ℃，平均低温为16 ℃。干旱胁迫期间气温在干旱21 d时温度最低，干旱14 d和35 d时气温最高（图1）。

试验地环境为仲恺农业工程学院生命科学大楼B栋804室内，‘欧乐可可’秋海棠植株生长环境无其他植物争夺水分，尽可能减少除了干旱胁迫外的人为干扰，其中天气温度变化为不可控变量。

1.3 试验设置

选取生长健康、长势均一的‘欧乐可可’秋海棠36盆，于2022年3月1日给所有供试材料浇透水。第1次采样开始试验时间为2022年3月2日，作为试验植株干旱胁迫环境下正常水分条件的对照组（CK）；此后人工模拟干旱胁迫环境，对供试植株停止浇水，在干旱环境处理下7、14、21、28、35 d于同一时间段分别进行采样，尽可能剪取相同部位的叶片，进行生理指标试验测定。每次采样后，材料剪碎混样， 2～4 ℃低温保存，在1 d内完成所有生理指标测定，每个指标3次重复。

1.4 指标测定方法

叶片自然含水量（WF）采用称重法测定［11］，叶片相对含水量采用称重法测定［12］，叶绿素含量采用分光光度法测定［13］，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定［14］，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸显色（TBA）法测定［15］，相对电导率采用电导法测定［16］，生物量采用烘干称重法测定［17］。

1.5数据分析 试验数据用Excel 2012整理制图，使用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析，用隶属函数法进行抗旱性综合评价。

2 结果分析

2.1 干旱胁迫对‘欧乐可可’秋海棠外观形态的影响

在水分胁迫的持续影响下，‘欧乐可可’秋海棠随着干旱胁迫时间的延长，表现出不同形态特征。从整体形态观察来看，干旱初期因土壤含水量较高，有一定量的生长，无明显形态变化，干旱胁迫持续时间越长，‘欧乐可可’秋海棠形态变化越明显，具体表现为

0 d时，植株正常，叶色嫩绿，枝条、叶柄挺拔；7 d，植株正常，叶色翠绿，枝条、叶柄挺拔，有新叶生长；14 d，植株正常，叶色深绿，些许叶片出现卷缩、变黄；21 d，叶色墨绿，枝条、叶柄挺拔，部分叶片腐烂、有黄斑；28 d，小部分叶片枯黄、卷缩、下垂，茎叶生物量多；35 d，叶色变黄，茎叶下垂，小部分叶片枯萎，有些许新叶长出。

2.2 干旱胁迫对‘欧乐可可’秋海棠叶片含水量的影响

在干旱胁迫下，在0～21 d‘欧乐可可’秋海棠叶片自然含水量变化相对平稳，28 d相比于21 d下降了2.65百分点（图2）。叶片自然含水量整体呈先上升后下降趋势，未产生较大的变化区间。