常绿园林植物顶花板凳果叶片低温条件下的结冰模式分析

【目的】分别用热力学和显微观察分析常绿植物顶花板凳果结冰过程的胞外结冰,以了解该种常绿植物叶片的结冰模式,为阐明常绿植物抗冻机制提供理论依据。【方法】用高分辨率差热扫描分析模式植物叶片结冰过程中的热力学行为,同时用显微镜观察植物叶片组织的结冰特征。【结果】高分辨率差热扫描法监测到顶花板凳果活叶片在冷却过程中出现双放热峰,呈现双相结冰和细胞外先结冰的特征,而预先冰冻杀死的叶片和叶片组织提取液仅有1个快速的单放热峰,呈现单相均一溶液结冰,即细胞内外同时结冰的特征。活叶片的结冰弛豫时间为195秒,过冷度为5.05℃,冰冻杀死叶片的结冰弛豫时间为73 s,过冷度为5.45℃。由显微观察可知,细胞间隙中细胞间隙溶液形成大体积的无色冰晶。【结论】顶花板凳果叶片组织在冷却过程中的胞外结冰现象。同时,本研究提供了高分辨率差热分析植物叶片结冰模式的方法。该结果为从热力学角度进一步深入了解植物的冰冻伤害机制提供新的途径。