猪牙花的种球生物学特性及光适应性研究

摘要

猪牙花Erythronium japonicum为长白山早春开花的百合科多年生球根花卉。其年生育期仅2个月,4～5月开花,在初夏便进入休眠状态,种球繁殖是重要的繁殖途径。栽培中出现生长期短,对光环境需适宜遮荫等需求。本研究以引种到哈尔滨市的猪牙花种球为试材,初步探讨其生物学特性及低温冷藏后生理变化。同时探讨其光适应范围,为其种球繁殖与应用奠定科学基础。
　　 本试验以引种到哈尔滨一年后的猪牙花为试材,对种球形态特征、生长发育节律、营养生长和生殖生长特征等生物学特性进行相关研究,同时测定种球的淀粉、糖、蛋白等物质,分析与种球萌动的相关性。于5月植株地上完全枯萎后,取地下鳞茎等级为Ⅰ、Ⅱ级的种球进行低温冷藏,研究其生理指标的动态变化。同时设置不同光环境(全光CK、遮荫30％、遮荫50％、遮荫70％、遮荫90％),遮荫40d后,对猪牙花进行色素含量和光合指标的研究。其研究结果如下:
　　 1.种球形态特征为鳞茎和附属物。经过引种后两年的试验研究得出:鳞茎上每年增长的附属物数量达到40～50％,每个鳞茎上着生附属物1～6个;根据鳞茎近基部和附属物半球的直径大小,分成三个等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ);Ⅰ和Ⅱ级的鳞茎,有2片叶子,当年可以开花,Ⅲ级鳞茎只有一片叶子,而且不开花。
　　 2.鳞茎含水量为76.81％,主要营养物质是淀粉(604.50mg/g)。附属物含水量为57.89％,主要营养物质也是淀粉(203.40mg/g)。两者的可溶性糖(1.52％、1.42％)可溶性蛋白(4.13 mg/g、4.36 mg/g)含量比较接近。
　　 3.猪牙花萌动后,随温度的升高和光照的加强,叶面积增长量呈“S”曲线变化。叶色分三种,这与光照环境有关,在光适应性的研究中发现,随遮荫梯度的增加,绿色叶较多,带褐色斑的叶较少。
　　 4.猪牙花在哈尔滨的开花期20d,花朵一枚,早上7点左右开放,中午稍有闭合,下午16点又展开。果熟期8d,果实三棱形。
　　 5.在猪牙花冷藏期间,鳞茎和附属物的鲜重变化是明显的,而干重变化并不显著,说明冷藏期间损失最多的是水分,因此在冷藏时注意保持一定的湿度。
　　 6.鳞茎和附属物中淀粉含量明显下降;可溶性糖和还原糖含量上升;可溶性蛋白含量围绕对照点上下波动,但中间有明显的升高过程。猪牙花不同部位的各生理指标含量,在不同低温冷藏下均有明显差异,变化幅度以3～5℃处理大于6～10℃。说明冷藏有效降低种球的呼吸消耗,而且温度越低消耗越少。
　　 7.冷藏期间,POD活性变化呈现明显的上升趋势;CAT的活性都是先快速下降,然后又缓慢增长。从各生理指标的相关性分析得出:CAT是猪牙花在冷藏期间各指标变化的主导因子,POD、淀粉、可溶性糖是次要因子,可溶性蛋白和还原糖影响范围较小。
　　 8.猪牙花叶绿素(a+b)含量、a/b值及类胡萝卜素含量随光强的降低而增加。
　　 9.通过Pn-PAR曲线得出:随光强的降低,LSP、LCP和Pn也在降低,而遮荫70％具有较低的LSP和LCP,同时表观量子效率也最低。其光和速率日变化在各遮荫梯度下均有“午休”现象的“双峰”曲线,蒸腾速率日变化则随遮荫程度增加而降低。Ci日变化呈“W”曲线,在早上9点和下午16点出现低谷。气孔导度日变化呈下降趋势,水分利用率呈“双峰”曲线。在全光下猪牙花开始生长很好,随着温度升高,逐渐枯萎。
　　 综合分析得出猪牙花在遮荫30％、50％、90％下能生长,而在遮荫70％下生长的更好,是典型的耐荫植物,在园林应用中可以做林下地被。