不同種源香椿抗性機理及綜合評價.pdf

1、香椿是我國特有的多用途樹種，具有材用、藥用、菜用和觀賞價值，適應性強，有較強的抗旱性，但幼樹抗寒力差。本研究從器官、組織和分子等不同水平，對干旱和低溫脅迫下不同種源香椿苗木生長、光合特性、水分及滲透調(diào)節(jié)、細胞膜系統(tǒng)及保護酶、低溫半致死溫度(LTso)以及低溫特異蛋白表達的變化進行了研究，探討了不同種源香椿苗木生長和抗性差異的生理及分子基礎，并對其抗旱和抗寒性進行了綜合分析與評價。主要研究結論如下： 隨著干旱脅迫強度的增大和脅迫時

2、間的延長，供試苗木受害癥狀加重，相對高生長、相對地徑生長和生物量增量的下降幅度增大，而根冠比增加。苗木相對含水量(RWC)下降，水分飽和虧缺(WSD)增大，水勢(ψW)降低，導致苗木細胞內(nèi)迅速積累可溶性糖、可溶性蛋白質和脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質來降低滲透勢，增強細胞滲透調(diào)節(jié)能力。同時，由于水分虧缺引起香椿苗木體內(nèi)丙二醛(MDA)含量升高，細胞膜透性增大。但超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)等保護酶系統(tǒng)活性上升，同時起作用清除過剩

3、的氧自由基，防止細胞受到傷害。 干旱脅迫下，由于水分虧缺引起氣孔導度下降，胞間CO2濃度、凈光合速率、蒸騰速率皆有不同幅度的下降。湖南洞口和湖北隨州2種源在脅迫末期，光合能力同時受氣孔限制和非氣孔限制兩種因素的影響，而其他4種源在整個脅迫過程中主要受氣孔因素的限制。葉綠素熒光參數(shù)PS Ⅱ光化學效率(Fv／Fm)、光化學猝滅系數(shù)(qP)、非光化學淬滅系數(shù)(qN)等受到較大的影響，但香椿可通過熱耗散防御過剩光能對光合器官的損傷。

4、 低溫脅迫下，香椿苗木細胞膜系統(tǒng)受到傷害，丙二醛(MDA)含量上升，相對電導率升高?？购暂^弱的福建霞蒲、貴州黔西南和湖南洞口3種源的不飽和脂肪酸含量較低，IUFA指數(shù)也較小。而其余抗寒性較強的北方種源不飽和脂肪酸含量較高，IUFA也較高，并通過SOD和POD等保護酶系統(tǒng)協(xié)同作用降低脂膜過氧化作用。 低溫脅迫下，香椿總含水量、自由水量降低，自由水／束縛水比值也降低，與其LT50顯著正相關；束縛水含量上升，可溶性糖及脯氨酸含量

5、也升高，與其LT50顯著負相關。同時，香椿能通過增加蛋白質的含量抵御零下低溫。SDS—PAGE電泳分析發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫誘導抗寒性較強的河南西峽種源出現(xiàn)一條19.21KD的新多肽。雙向電泳分析也發(fā)現(xiàn)，抗寒性較強的河南西峽種源低溫下誘導產(chǎn)生的新蛋白質點多，且大部分蛋白表達量上調(diào)，說明低溫脅迫可以誘導香椿基因表達，產(chǎn)生低溫誘導蛋白，增強苗木的抗寒性。 用坐標綜合評判法和主成分分析法分析認為，陜西安康、河南西峽屬于抗旱性較強的種源，而且其