低溫對卷莢相思無性系耐寒生理特征的影響及綜合評價(jià).pdf

1、卷莢相思是熱帶、亞熱帶重要的用材樹種，對其抗低溫的研究對擴(kuò)大其種植范圍具有重要意義。本研究以11個(gè)卷莢相思無性系為參試材料，利用人工氣候箱進(jìn)行了控溫的辦法，研究了四個(gè)溫度條件下（15℃、10℃、5℃、0℃）對11個(gè)卷莢相思無性系幼苗的光合特性及生理生化方面的影響，以期揭示卷莢相思耐寒生理機(jī)制，并通過方差分析、多重比較、主成分分析等數(shù)學(xué)手段鑒定篩選光合能力和抗寒性能力強(qiáng)的無性系，為卷莢相思栽培推廣提供依據(jù)。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
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2、.觀察低溫狀態(tài)下無性系生長表型的變化，得知降溫初始階段，所有參試植株葉形、葉色、枝梢形態(tài)并未發(fā)生明顯變化。10℃之后時(shí)，多數(shù)無性系葉片出現(xiàn)萎蔫并伴有下垂，隨著溫度的下降，大部分的無性系主要表現(xiàn)為葉色失綠，萎蔫加重，并開始卷曲；在0℃時(shí)，無性系2-15、2-21、14-5、14-11的葉片出先現(xiàn)輕微萎蔫的癥狀，但葉色仍舊較綠，而其余的無性系葉片失綠明顯，并容易掉落。
　　2.對11個(gè)卷莢相思無性系的相對電導(dǎo)率進(jìn)行分析后得知，在低溫處

3、理過程中，參試材料細(xì)胞受損嚴(yán)重，造成電解質(zhì)外滲率增大，相對電導(dǎo)率呈上升趨勢。在5℃處理下，部分無性系的相對電導(dǎo)率相比于對照，顯著增加，說明無性系在此溫度下，細(xì)胞受損嚴(yán)重。進(jìn)而對參試無性系進(jìn)行半致死溫度分析，結(jié)果表明，部分無性系在5℃-0℃之間就已經(jīng)出現(xiàn)了相對電導(dǎo)率超過50％，處于半致死的狀態(tài)。而無性系14-5、14-11、2-15、2-21則耐寒能力要強(qiáng)于其他無性系。
　　3.測定了11個(gè)卷莢相思無性系低溫下的可溶性糖含量和可溶性

4、蛋白含量，經(jīng)方差分析表明，二者在無性系間的差異均達(dá)到了極顯著水平，且都隨著溫度的下降，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。無性系金18、SS2、NS和2-15在溫度降至0℃時(shí)，體內(nèi)的可溶性糖含量低于對照，說明0℃使植株的細(xì)胞受損嚴(yán)重，植株沒能夠聚集更多的可溶性糖，無性系2-21在降溫后期體內(nèi)仍含有較高的可溶性糖，說明其抗寒能力較強(qiáng)。而在0℃時(shí)，所有參試無性系的可溶性蛋白含量降低后仍高于對照。無性系2-15在整個(gè)過程中體內(nèi)的可溶性蛋白一直處于上升中，

5、因此耐寒性要強(qiáng)于其他無性系。
　　4.低溫條件下，SOD、CAT、POD酶活性先上升后下降，其中SOD活性，在0℃處理時(shí)，細(xì)胞保護(hù)酶機(jī)制受到了影響，導(dǎo)致參試無性系的酶活性值都低于依照，無性系14-5、14-11、2-15、2-21相對于對照降幅小，耐寒能力自然較強(qiáng)。CAT活性變化趨勢中，在溫度為0℃時(shí)，只有14-5、14-11的酶活性仍高于對照，且無性系14-11的耐寒能力比14-5強(qiáng)；POD活性變化中，無性系中4、ZJ1、ZJ8

6、、ZJ22、14-5、14-11的變化趨勢較明顯。0℃時(shí)，除了無性系中4小于對照，其余皆高于對照。無性系ZJ22在低溫狀態(tài)下，仍能保持較高的POD活性；
　　5.植物遭受低溫迫害時(shí)，通過增加體內(nèi)的SOD、CAT、POD來避免細(xì)胞膜受傷害，而細(xì)胞保護(hù)酶活性的上升，減緩了MDA含量的增加，這是卷莢相思幼苗對低溫脅迫所產(chǎn)生的保護(hù)性反應(yīng)。在低溫脅迫過程中，參試的無性系MDA含量變化不一致，但大致呈先上升后下降最后上升的趨勢。由于耐寒性強(qiáng)的

7、植物體內(nèi)的MDA含量應(yīng)較低，由此可知，無性系金18、SS2、ZJ22、2-15的抗寒能力要高于其他品種。
　　6.低溫脅迫下卷莢相思光合速率（Pn）不斷下降，且氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率（Tr）也隨之下降，但是胞間濃度(Ci)卻緩慢上升，這說明葉片光合速率的下降主要是由非氣孔因素引起的。無性系2-21在整個(gè)低溫脅迫過程中能夠保持較高的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率。
　　7.11個(gè)卷莢相思無性系的葉綠素?zé)晒鈪?shù)，初始熒光（F

8、o）隨著脅迫程度的加深，呈上升趨勢， PSII最大光學(xué)效率（Fv/Fm）則呈明顯下降，且這種變化規(guī)律在不同的卷莢相思無性系中也有差異。無性系2-15在低溫處理中，初始熒光增加值較小，說明在低溫中仍能保持較高的激發(fā)能利用率，能夠維持光合電子傳遞鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而植株的最大光化學(xué)效率（Fv/Fm），無性系ZJ1的降幅較小，說明其在低溫環(huán)境中，植株的PSⅡ反應(yīng)中心受到的傷害較輕，發(fā)生的光抑制較小對低溫有著更好的適應(yīng)能力。
　　8.對本實(shí)驗(yàn)