凉山引进油橄榄品种幼苗抗旱性比较

发布时间：2017-05-23 07:10

  本文关键词：凉山引进油橄榄品种幼苗抗旱性比较，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：油橄榄(Olea europaea L.)是世界著名的四大木本油料经济树种之一,具有重要的营养价值和药用价值。凉山州地处四川西南,是我国油橄榄一级适生区之一,但该地具有半干旱气候特征,季节性缺水严重,水分是制约该地区油橄榄产业发展的重要因子。针对以上问题,本试验采用盆栽控水的方法,研究持续干旱胁迫下皮削利(Picholine)、皮瓜尔(Picual)、小苹果(Manzanillo)、克罗莱卡(Koroneiki)、佛奥(Frantoio)、豆果(Arbequina)和科拉蒂(Coratina)7个油橄榄品种幼苗的光合及生理的响应情况,以探讨不同油橄榄品种对水分胁迫适应性的差异。同时结合多元分析方法,对7个油橄榄品种抗旱性进行综合评价,并筛选出抗旱性鉴定指标。研究得到的主要结论如下：(1)随着干旱胁迫程度的加剧,7个油橄榄品种的叶片相对含水量(LRWC)均表现为显著下降。干旱胁迫至后期,各品种叶片均出现大幅度失水并表现出不同程度萎蔫。胁迫至21d时,科拉蒂失水率最高,而小苹果失水率最低。说明小苹果叶片在干旱胁迫下较其它油橄榄品种具有更高的保水能力。同时可以看出,油橄榄叶片相对含水量与土壤水分变化有较明显的相关性,在油橄榄种植技术上应合理灌溉,以满足油橄榄对水分的需求。(2)不同油橄榄品种叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)含量均随着干旱时间的延长而出现显著降低。说明干旱胁迫下光合色素分解大于合成,从而导致含量下降。干旱胁迫21 d时,豆果Chla和Chlb含量下降幅度最大,皮削利Car含量下降幅度最大。随着干旱的持续进行,各油橄榄品种净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间C02浓度(Ci)均降低,水分利用效率(WUE)则上升,且不同油橄榄品种间光合参数的变化幅度均不一致。胁迫期间,Pn变化趋势表现为“慢-快-慢”；Tr变化趋势表现为由快到慢；Gs变化趋势与Tr相同；Ci变化趋势为“快-慢-快”；而WUE则呈现持续升高的变化趋势。这说明干旱胁迫下光合色素结构被破坏、色素分解,同时气孔关闭蒸发减少。其中,佛奥的Pn、Tr和Ci以及皮削利的Gs降幅均高于其它品种,小苹果pn、Gs和Ci降幅均为最小且WUE上升幅度最大。(3)随着土壤含水量下降和干旱胁迫时间延长,各油橄榄品种的超氧阴离子(02-·)和过氧化氢(H2O2)含量与对照相比均有不同程度的增加。说明干旱胁迫导致油橄榄叶片细胞内活性氧(ROS)的产生与清除的失衡,其自身代谢产生的ROS过量。叶片染色结果显示,小苹果、皮削利和佛奥3个品种的02-·含量上升较大,豆果、佛奥和皮削利3个品种H2O2含量上升较大。(4)不同油橄榄品种在不同干旱胁迫程度下,其叶片抗氧化酶活性表现出较大差异。随着土壤含水量下降和干旱胁迫时间延长,各油橄榄品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先升高后降低的趋势。说明植物遭受干旱胁迫时,自身能够上调抗氧化酶活性,清除植物体内积累的ROS,减轻ROS对膜系统造成伤害,提高植物适应能力。干旱胁迫至16 d时,各油橄榄品种SOD和CAT活性均达到最高,而POD活性在胁迫11 d时就达到最高。小苹果和豆果SOD活性随着干旱时间延长表现为一直升高。当各品种POD和CAT活性达到最高时,皮削利POD和CAT活性高于其余品种。(5)油橄榄各品种的脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随着土壤含水量的下降和干旱胁迫的加深而表现出不同程度增加。这说明干旱胁迫能够诱导代谢活动产生的各种有机物在植物体内大量积累,以增大细胞液浓度,降低渗透势,以便维持正常的生命活动。其中,Pro含量表现为先增后减的趋势,在胁迫16 d时达到最大；可溶性蛋白和可溶性糖含量在胁迫过程中变化复杂但总体呈上升趋势。克罗莱卡可溶性蛋白含量在胁迫21 d时有所下降；胁迫后期佛奥Pro和可溶性蛋白含量增加幅度高于其它品种。(6)叶片中丙二醛(MDA)含量和相对电导率变化规律大体一致,均随干旱胁迫程度的加剧而上升。其中MDA含量上升速率基本一致,而相对电导率在胁迫初期缓慢上升,干旱胁迫16 d后开始快速上升。说明植物遭受干旱胁迫后,细胞膜发生脂质过氧化作用,膜透性改变或丧失,细胞内的电解质外渗。干旱胁迫至21 d时,叶片MDA含量和相对电导率分别以克罗莱卡和科拉蒂最大。(7)通过对干旱胁迫下7个油橄榄品种叶片的光合和生理指标多重比较分析可知,不同品种之间各项光合及生理指标差异均达显著水平。结合主成分分析、隶属函数法等分析方法,对7个油橄榄品种抗旱性进行综合评价,并根据综合评价值对7个品种抗旱性排序,依次为：小苹果皮瓜尔皮削利佛奥豆果克罗莱卡科拉蒂。通过多元逐步回归分析,筛选出Car含量、Tr和SOD活性3个抗旱性鉴定指标。
【关键词】：油橄榄 干旱胁迫 光合作用 生理特性 抗旱性评价
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S565.7
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-14
• 1 文献综述14-24
• 1.1 油橄榄概述14-18
• 1.1.1 油橄榄生物学特性及实用价值14-15
• 1.1.2 我国油橄榄的引种及产业发展概况15-16
• 1.1.3 油橄榄生产存在的主要问题16-18
• 1.2 干旱胁迫对植物形态的影响18-19
• 1.3 干旱胁迫对植物光合作用的影响19-21
• 1.3.1 干旱胁迫对植物光合色素含量的影响19
• 1.3.2 干旱胁迫对植物光合参数的影响19-20
• 1.3.3 干旱胁迫对植物水分利用效率(WOE)的影响20-21
• 1.4 干旱胁迫对植物生理特性的影响21-24
• 1.4.1 干旱胁迫对植物水分生理的影响21
• 1.4.2 干旱胁迫对植物活性氧(ROS)的影响21-22
• 1.4.3 干旱胁迫对植物抗氧化酶活性的影响22-23
• 1.4.4 干旱胁迫对植物渗透调节的影响23
• 1.4.5 干旱胁迫对植物细胞膜透性的影响23-24
• 2 研究目的及意义24-25
• 3 材料与方法25-34
• 3.1 供试材料25
• 3.2 试验地点与时间25-26
• 3.3 试验设计与处理26
• 3.4 测定项目与方法26-33
• 3.4.1 样品的采集与预处理26
• 3.4.2 土壤含水量的测定26-27
• 3.4.3 叶片相对含水量的测定27
• 3.4.4 光合指标的测定27-28
• 3.4.5 活性氧含量的测定28-29
• 3.4.6 抗氧化酶活性的测定29-30
• 3.4.7 渗透物质含量的测定30-32
• 3.4.8 细胞膜透性的测定32-33
• 3.5 抗旱性评价33-34
• 3.5.1 主成分分析33
• 3.5.2 隶属函数分析33
• 3.5.3 权重的确定33-34
• 3.5.4 抗旱性综合评价34
• 3.5.5 抗旱性鉴定指标的筛选34
• 3.6 数据处理34
• 4 结果与分析34-62
• 4.1 土壤含水量变化34-35
• 4.2 干旱胁迫对叶片相对含水量的影响35-36
• 4.3 干旱胁迫对油橄榄叶片光合指标的影响36-44
• 4.3.1 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片叶绿素含量变化36-39
• 4.3.2 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片净光合速率变化39-40
• 4.3.3 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片蒸腾速率变化40-41
• 4.3.4 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片气孔导度变化41-42
• 4.3.5 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片胞间CO_2浓度变化42-43
• 4.3.6 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片水分利用率变化43-44
• 4.4 干旱胁迫对油橄榄叶片活性氧含量的影响44-47
• 4.4.1 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片O_2~-·含量变化44-46
• 4.4.2 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片H_2O_2含量变化46-47
• 4.5 干旱胁迫对油橄榄叶片抗氧化酶活性的影响47-49
• 4.5.1 干早胁迫下各油橄榄品种叶片SOD活性变化47-48
• 4.5.2 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片POD活性变化48
• 4.5.3 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片CAT活性变化48-49
• 4.6 干旱胁迫对油橄榄叶片渗透物质的影响49-52
• 4.6.1 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片Pro含量变化49-50
• 4.6.2 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片可溶性蛋白含量变化50-51
• 4.6.3 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片可溶性糖含量变化51-52
• 4.7 干旱胁迫对油橄榄叶片细胞膜透性的影响52-54
• 4.7.1 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片MDA含量变化52-53
• 4.7.2 干旱胁迫下各油橄榄品种叶片相对电导率变化53-54
• 4.8 抗旱性综合评价及抗旱鉴定指标的筛选54-62
• 4.8.1 各单项指标的简单相关性分析54-56
• 4.8.2 各单项指标的主成分分析56-60
• 4.8.3 各单项指标的隶属函数60-62
• 4.8.4 抗旱性鉴定指标的筛选62
• 5 讨论62-68
• 5.1 干旱胁迫对油橄榄光合作用的影响62-64
• 5.1.1 油橄榄光合色素含量变化62-63
• 5.1.2 油橄榄光合参数及水分利用效率的变化63-64
• 5.2 干旱胁迫对油橄榄生理特性的影响64-67
• 5.2.1 油橄榄叶片相对含水量的变化64
• 5.2.2 油橄榄叶活性氧含量的变化64-65
• 5.2.3 油橄榄叶抗氧化酶活性的变化65-66
• 5.2.4 油橄榄叶渗透物质含量的变化66-67
• 5.2.5 油橄榄叶细胞膜透性的变化67
• 5.3 油橄榄品种抗旱性综合评价67-68
• 6 结论68-70
• 参考文献70-75
• 致谢75

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