节水灌溉对梨树生长结果及叶片中相关基因表达的影响

发布时间：2019-05-10 16:22

【摘要】：筛选出我国半干旱地区梨树栽培适宜的灌溉模式,为梨树抗旱生理与分子机制研究提供试验依据。选用甘肃景泰县9年生'黄冠'梨为材料,以常规漫灌为对照(CK),设计5种"膜下滴灌"处理(T1～T5),测定叶片和一年生枝条生长情况、果实产量和品质,综合评价不同灌溉处理效果;根据梨树干旱胁迫转录组分析信息,采用荧光定量RT-PCR技术,对干早胁迫相关的6个基因(BG、NCED、ARF2、ARF7、ERF1和WRKY6)在叶片中的相相对表达量进行分析。得到得主要结果如下:1.与CK相比,T1处理叶片鲜重增加,T2处理叶片干重减少,T2处理水分饱和亏缺提高,T4处理降低了水分饱和亏缺;但是,膜下滴灌处理(T1～T5)的叶片面积、失水速率、叶叶绿素a和叶绿素b含量,与CK的差异均未达显著水平。2.叶片矿质元素分析发现,P、K、Ca、Fe、B和Zn含量差异达到显著水平。与CK相比,T1、T2和T3处理显著提高了叶片中P和K的积累;T1、T3、T4和T5处理增加了叶片中Fe的含量;T2处理降低了叶片中Ca含量;T2、T3、T4和T5处理促进了叶片对Zn的吸收;各滴灌处理对叶片B含量无显著影响。果实矿质元素分析发现,不同灌溉处理梨果中N、K、Fe、B和Cu含量差异显著,而P、Ca、Mg、S、Zn和Mn含量无显著差异;与CK相比,T2处理增加了果实中Fe的含量,T2、T3和T4处理果实中Cu的含量显著提高。3.当年生枝条生长测定结果显示,与常规漫灌CK相比,T1、T2、T3和T4处理当年生枝条长度显著增加,T1、T2和T4处理当年生枝条粗度显著增加;相关分析表明,灌水量与枝梢长度、粗度呈显著负相关;说明在半干旱地区,多次少量灌水的"膜下滴灌"比次少量大的"常规漫灌"更有利于梨树枝梢的生长。4.不同灌溉处理梨果单株产量测定结果显示,当灌水下渗深度同为60cm时,各处理(T1、T2、T4和T5)单株产量随灌水量的增加而上升;灌水量相同、而灌水次数与下渗深度不同的T2与T3比较,T3单株产量比T2明显提高,两者差异达到极显著水平(α=0.01,P0.01)。由此可见,少量多次灌水,更有利于梨树果实生长发育,能显著地提高果实产量。与常规漫灌CK比较,T3、T4和T5处理与CK产量均无显著差异。从节水程度来看,处理T3、T4和T5分别比CK节水46.7%,44.3%和28.1%。从增产幅度考虑,T3和T5处理产量提高幅度更大。5.果实品质分析结果显示,不同处理的果实各项品质性状差异均达到显著水平。Fuzzy综合评判结果,处理T5果实品质性状评判值最大、达到0.93,常规漫灌评判值居中、为0.45,处理T3评判值最小、仅为0.10。表明少量多次灌水虽然可以产量高,但灌水下渗深度、灌溉总量不足,果实品质会大幅度最低。从梨果品质综合表现考虑,认为处理T5为甘肃省景泰县梨园适宜的节水灌溉模式。6.随灌水量增加,叶片中BG和ERF1相对表达量均呈现"先上升后下降"的趋势。除了T1外,各处理叶片中BG相对表达量与对照相比均显著提高;而ERF1相对表达量仅T4、T5处理显著高于对照。表明适度的干旱胁迫可不同程度诱导BG和ERF1的表达,从而能够调节ABA和乙烯水平增加,进一步调动梨树防御系统对干旱的响应。根据梨树枝叶生长、果实产量和果实品质综合表现,筛选出处理T5为甘肃省景泰县梨园适宜的节水灌溉模式。在干旱胁迫条件下,梨树叶片中BG、NCED、ARF2、ARF7、ERF1和WRKY6基因相对表达量,均呈现出显著差异,说明它们在表达水平上参与了梨树对干旱胁迫的响应。
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【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S661.2

【参考文献】