柑橘砧木耐旱性評價及其與根系形態(tài)的相關(guān)性研究.pdf

1、我國大多數(shù)柑橘主要種植在山地和丘陵地區(qū)，由于降雨不均、灌溉設(shè)施不完善，常有干旱的發(fā)生。干旱已經(jīng)成為影響柑橘生產(chǎn)的一個重要環(huán)境因素。選擇和利用耐旱性強的柑橘砧木是解決干旱問題的一個重要途徑。砧木作為果樹的地下部分，對果樹吸收營養(yǎng)和水分、抵御環(huán)境脅迫有著非常重要的作用。根系作為吸收營養(yǎng)和水分的器官，其對水分和養(yǎng)分的吸收能力直接影響了植株的生長及發(fā)育。有研究證明，根系的形態(tài)結(jié)構(gòu)主要受遺傳背景控制，而且根系的形態(tài)與水分和養(yǎng)分的吸收能力有密切關(guān)系

2、。單子葉植物中控制根系形態(tài)結(jié)構(gòu)的基因已有報道，并發(fā)現(xiàn)其對植物耐旱性有明顯的影響。目前，對于柑橘耐旱性的研究主要是地上部份在干旱脅迫下的生長和形態(tài)變化，以及生理生化的響應(yīng)機制。對于柑橘砧木根系的生長特性、根系構(gòu)型等與耐旱之間的關(guān)系的研究還未見報道。本研究利用不同種質(zhì)類型的砧木，對砧木根系的生長及根系形態(tài)的遺傳多樣性，和耐旱性的關(guān)系進(jìn)行了初步研究。
　　本研究利用紅檸檬（Citrus limonia Osbeck“Hongningme

3、ng”）、XC-009(C.junos)、Z-006(Poncirus hybrid)、卡里佐枳橙(C.sinensis× Poncirus trifoliata“Carrizo”)、資陽香橙(citrus junos“Ziyangxiangcheng”)、扁平橘(C.Depressa Hayata“Shiikuwasha”)、Z-021（Poncirus trifoliata）、KPJ-030(C.reticulata)、ZZ-030

4、(Poncirus hybird)、ZZ-022(Poncirus hybrid)等10種不同遺傳背景的柑橘砧木作為實驗材料，對其實生苗和嫁接了紐荷爾臍橙的嫁接苗進(jìn)行干旱處理，對植物的表型特征和相關(guān)生理生化指標(biāo)進(jìn)行測定和分析，利用主成分分析法和隸屬函數(shù)對各項指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，評價柑橘砧木耐旱性的強弱。并對不同砧木的根系生長情況和形態(tài)結(jié)構(gòu)做了觀察和比較分析。對柑橘實生苗旱害指數(shù)和旱死率聚類的分析結(jié)果表明，10種柑橘砧木間的耐旱性存在較大的

5、差異，大致可以分為3類：卡里佐枳橙，ZZ-030，Z-006，KPJ-030為強耐旱砧木（R），ZZ-022，Z-021為中等耐旱砧木（M），資陽香橙，扁平橘，XC-009，紅檸檬對干旱較為敏感為弱耐旱砧木（S）。對干旱脅迫下柑橘砧木實生苗的丙二醛（MalondiadehydeMDA）、可溶性蛋白（Soluble proteinSSC）、脯氨酸（ProlinePRO）含量和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutaseSOD）

6、、過氧化氫酶（Catalase CAT）、過氧化物酶（Peroxidase POD）活性等生理生化指標(biāo)的測定和綜合分析得到的耐旱力排序為：ZZ-022>Z-006>ZZ-030>資陽香橙>KPJ-030> Z-021>卡里佐枳橙>紅檸檬>XC-009>扁平橘。生理生化指標(biāo)的評價結(jié)果和旱害指數(shù)的評價結(jié)果具有高度相關(guān)性。各個生理生化指標(biāo)與綜合耐旱性的相關(guān)性存在明顯的差異，SSC和PRO與耐旱性呈現(xiàn)顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.715和0.71

7、6；POD、MDA與耐旱性呈正相關(guān)，但不顯著，相關(guān)系數(shù)為0.556、0.458。
　　不同的砧木實生苗在植株形態(tài)上有較大的差異，為了減少因地上部分植株體積大小造成的蒸騰量差異對耐旱性評價的影響，對不同砧木嫁接了紐荷爾臍橙的嫁接苗進(jìn)行了耐旱評價。通過對凈光合速率（Net photosynthetic rate Pn）、氣孔導(dǎo)度(Stomatal conductance Gs)、蒸騰速率（Transpiration rate Tr）、

8、胞間CO2間濃度(Intercellular CO2 concentration Ci)、SOD、POD、CAT、脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖（SS）等指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，10種柑橘砧木嫁接苗的耐旱性依次為：ZZ-030>卡里佐枳橙>ZZ-022>扁平橘>Z-021>Z-006>資陽香橙>紅檸檬>XC-009>KPJ-030。相關(guān)性評價結(jié)果和實生苗的綜合耐旱評價結(jié)果相似，PRO與耐旱性綜合評價的結(jié)果呈顯著的正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.8

9、98）；另外，SSC、SOD、Pn、CAT與耐旱性也呈一定的正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.456、0.605、0.370、0.380）。
　　10種柑橘砧木的根系形態(tài)進(jìn)行了觀察，對主根長度、根系總長度、總表面積、總體積和平均直徑等指標(biāo)進(jìn)行測定，利用綜合隸屬函數(shù)進(jìn)行了綜合評價，結(jié)果表明，10種砧木之間的根系形態(tài)結(jié)構(gòu)差異非常明顯，ZZ-022、ZZ-030、紅檸檬的綜合隸屬函數(shù)值最大，表現(xiàn)為根系的總根長度、總表面積、總體積和平均直徑等較大

10、，且側(cè)根數(shù)量多，側(cè)根密度較大。而扁平橘表現(xiàn)為最差。這些差異說明根系形態(tài)的結(jié)構(gòu)特點主要受遺傳因素的控制。通過對根系形態(tài)結(jié)構(gòu)與耐旱性進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，主根長度與耐旱性呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.836），根系的總體積和平均直徑呈顯著相關(guān)和正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.715、0.687。
　　本研究結(jié)果指出，不同的柑橘砧木種質(zhì)的耐旱性存在明顯差異，主要受遺傳因素的影響。生理生化指標(biāo)的綜合分析結(jié)果與旱害指數(shù)的測定結(jié)果有高度相關(guān)性，其中PRO