华中冬青雌雄株低温与干旱胁迫研究

发布时间：2020-10-26 05:33

　　 本研究以6年生的华中冬青雌雄株实生苗为低温胁迫试验的材料,分别测定自然越冬(10月至翌年3月)和人工低温(5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃和-20 ℃)胁迫下,离体叶片的相对电导率(Rec)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)9项生理指标的变化规律。以1年生华中冬青雌雄株扦插苗为干旱胁迫试验材料,分别测定自然干旱(一次浇透后不再浇水)和人工干旱(CK:为土壤含水量的35%-40%;轻度干旱:为土壤含水量的25%-30%;中度干旱:为土壤含水量的15%-20%;重度干旱:为土壤含水量的5%-10%)胁迫下,离体叶片的水分饱和亏缺(WSD)、Rec、MDA、Pro、SP、SS、SOD、POD和Chl 9项生理指标的变化规律。在此基础上,分别对影响低温和干旱胁迫的9项生理指标进行相关性分析和主成分筛选,结合半致死温度(LT50),运用隶属函数分析法综合评价华中冬青雌雄株的抗寒性和抗旱性。其结果如下:1、自然越冬期间,华中冬青雌雄株Rec的变化与外界自然温度呈正相关。MDA、SS和Pro含量随着自然温度的降低而升高,气温回升后逐渐降低;SOD活性变化与SP含量变化一致,呈“先升后降再上升”的变化趋势,POD活性、Chl和Car含量随着自然温度的降低而降低,气温回升后逐渐上升。2、人工低温胁迫下,雌雄株Rec和MDA含量随着温度的降低呈“S”型上升。SS含量变化呈“先升后降而后上升”的趋势。Pro、SP和SOD的变化呈“先升后降”的趋势。POD活性则呈“先降后升”的趋势。Chl含量的变化随着胁迫温度的降低而下降,Car含量的变化基本处于不变。3、对比自然越冬和人工低温胁迫处理下华中冬青雌雄株各生理指标的变化,华中冬青雌雄株在未受到低温胁迫时SOD、SS、SP和Pro含量较低,当受到一定范围内的低温胁迫,各生理指标的含量成倍增加,SOD和SS含量比正常情况下约高出2倍,Pro含量为正常情况下的3～5倍左右。由此说明,华中冬青可能是通过积累SOD、SS、SP和Pro的含量来提高其抗寒性。4、自然干旱胁迫下,华中冬青雌雄株WSD、Rec和MDA随着胁迫天数的增加而增大,与胁迫天数呈正相关。SS、SP、Pro和POD变化呈“先升后降”的趋势。SOD活性和Chl含量变化随着胁迫天数的增加而下降,与胁迫天数呈负相关。5、人工干旱胁迫下,轻度干旱处理华中冬青株高生长速度最快。WSD、MDA、Pro、SS含量变化在轻度干旱胁迫下与CK差异不大。在中度干旱和重度干旱胁迫下,WSD有突增的现象发生,Pro含量随着胁迫天数的增加呈“先升后降”的趋势。SS含量变化呈“先升后降而后再上升”的趋势。SP含量在各梯度干旱胁迫下均是随着胁迫天数的增加而增加,与胁迫天数呈正相关。SOD活性随着胁迫天数的增加而降低。POD活性在轻度干旱和中度干旱胁迫下,随着胁迫天数的增加而增加,二者之间差异不显著。重度干旱下,POD活性呈“先升后降”的变化趋势。不同干旱梯度胁迫叶绿素含量变化不一致。轻度干旱下,华中冬青雌雄株叶绿素含量随着胁迫天数的增加而增加;中度干旱胁迫下叶绿素含量呈“先升后降”的变化趋势;重度干旱胁迫下叶绿素含量随着胁迫天数的增加而下降。6、低温胁迫与Rec和MDA呈极显著负相关,与SP和Chl呈显著正相关;干旱胁迫天数与Rec呈极显著正相关,与WSD呈显著正相关;与SOD呈显著负相关。Rec、MDA、WSD、SP、Pro、SOD、POD和Chl含量变化与华中冬青雌雄株的抗寒性和抗旱性关系密切,可作为评价其抗寒性和抗旱性的生理指标。华中冬青雌株和雄株的抗寒性和抗旱性差异不大,雌株的抗寒性和抗旱性略优于雄株。雌雄株在1月份的半致死温度分别为:雌株-4.84℃和雄株-4.40℃,华中冬青抗寒能力较弱。华中冬青所能忍受的最长自然干旱胁迫时间为30～45d,在轻度干旱条件下生长速度最快,华中冬青抗旱能力较强。
【学位单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S687
【部分图文】：

图３．１长沙２０１５年１０月至翌年３月温度??Ｆｉｇ．３．１?Ｔｈｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｆｒｏｍ?Ｏｃｔｏｂｅｒ?２０１５?ｔｏ?Ｍａｒｃｈ?２０１６?ｉｎ?Ｃｈａｎｇｓｈａ??由图３．１可知，越冬期间长沙气温随着时间呈先降低后上升的趋势。１０月份??平均最低温为１７°Ｃ，１１月份为ｉｒｅ与３月份的ＫＴＣ相近。１２月至翌年２月平??均最低温度在５°Ｃ左右，１月份气温最低，极端低温达到了－５°Ｃ，１２月和２月最??低温均为〇°Ｃ。总体而言，２０１５年１０月至２０１６年３月气温由低至高为：１月份??＜１２月份５２月份＜３月份５１１月份＜１〇月份。??３．１．２华中冬青雌雄株低温胁迫形态学分析??本研究于２０１５年１０月至２０１６年３月对湖南省长沙市沙坪试验苗圃的华中??冬青雌雄株进行越冬形态学观测（表３．〗和附图１），华中冬青雌雄株在自然越??冬过程中植物整体表现良好，未出现死亡植株。雌雄株１０月至１１月植物叶片正??常，无受害症状，１２月叶色变深，叶背有少量细小褐斑；雌株１月份叶面呈棕??褐色，叶背有大面积浸润斑；雄株１月份叶片呈深褐色、大面积叶片呈煮熟状，??严重水渍；雌雄株２月份叶面呈棕褐色

制外来水分干扰。缓苗４５ｄ后进行干旱胁迫处理。试验在２０１６年７月１５日至??２０１６年９月１５日进行，胁迫天数共６０ｄ，每隔１５ｄ测量一次干旱胁迫下华中冬??青雌雄株的各生理指标。试验期间温棚内气温变化如下图３．９所示。??４５－Ｉ??４０?■??１０－??５－??２０１６．０６?２０１６．０７?８．１－８．１５?８．１６－８．３１?９．１－９．１５??平均最高气温平均最低气温＾?＾极端高温８极端低温??图３．９长沙２０１６年６月至９月温度变化??Ｆｉｇ．３．９?Ｔｈｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｆｒｏｍ?Ｊｕｎｅ?ｔｏ?Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ?２０１６?ｉｎ?Ｃｈａｎｇｓｈａ??３４??

相对含水量（ＲＷＣ）是植物组织实际含水量占组织饱和含水量的百分比，是表??示植物组织水分状况的一个常用指标。与相对含水量的差值为水分饱和亏缺??（ＷＳＤ）。由图３．１１干旱胁迫对华中冬青雌雄株叶片水分饱和亏缺的影响可知，??华中冬青雌雄株叶片水分饱和亏缺差异不大。华中冬青雄株的水分饱和亏缺最高??３５??

本文编号：2856571