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本研究以牡丹品种‘凤丹白’、‘映金红’和‘洛阳红’为试验材料，利用人工气候箱对其进行不同温度处理后分别测定丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白和超氧化物歧化酶活性等生理生化指标以及净光合速率、胞间CO2浓度和叶绿素含量等光合作用指标，研究高温胁迫对牡丹生理生化特性的影响；另以牡丹品种‘洛阳红’为试材，采用叶面喷施浓度为100μmol·L-1、200μmol·L-1和300μmol·L-1水杨酸的方法来研究水杨酸预处理对高温胁迫下牡丹抗热性的影响。主要结果如下： （1）随着处理温度的升高，与对照相比，3个品种牡丹的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素总量和叶绿素a/叶绿素b呈下降趋势，‘凤丹白’的降低幅度最低，胞间CO2浓度与对照相比有所上升。 （2）随着处理温度的升高，与对照相比，3个品种牡丹的可溶性糖含量、脯氨酸含量和游离氨基酸含量呈上升的趋势，可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势。在高温胁迫条件下，渗透调节物质的含量整体上为‘凤丹白’>‘映金红’>‘洛阳红’。 （3）在高温胁迫下，随着处理温度的升高，3个品种牡丹的丙二醛含量和细胞膜相对透性呈增加趋势；超氧阴离子自由基产生速率先保持稳定后在40℃重度高温胁迫处理下快速升高；SOD活性、CAT活性和POD活性总体上呈先上升后下降的趋势，‘凤丹白’在高温胁迫下保持了较高的保护酶活性和较低的活性氧含量。 （4）40℃高温胁迫下，相比对照处理，水杨酸预处理可在一定程度上降低细胞膜透性和丙二醛含量，提高可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及SOD活性，说明水杨酸预处理可提高高温胁迫下牡丹的抗热性，且浓度以200μmol·L-1效果较佳。