杜鹃花耐热品种的筛选及耐热生理机制的研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fragile2001000
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杜鹃花是杜鹃花科(Ericaeae)杜鹃花属(Rhododendron)植物的统称,其种类繁多、颜色丰富、形态各异,具有极高的观赏、食用、药用和经济价值。但杜鹃花喜冷凉、湿润环境,耐热性弱,高温成为限制其生长的关键性因子之一。本论文主要通过人工气候鉴定法,结合生理生化指标和叶片解剖结构对15个杜鹃花品种进行耐热性综合评价,筛选较耐热的品种,从生理和细胞学的角度为耐热品种选育提供一定的理论依据;在此基础上,用外源SA和CaC12喷施杜鹃花品种,通过统计高温胁迫前后以及恢复生长20d后热害指数,并测定高温胁迫条件下一系列生理生化指标的变化,判断外源激素对杜鹃花品种耐热性的影响,从而为杜鹃花在园林中的应用提供一定的技术措施。研究结果如下:  (1)对15个杜鹃花品种在高温胁迫条件下测定11项生理指标,结果发现:高温胁迫条件下,大部分品种的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量下降,相对电导率增加,而MDA含量、H2O2含量、可溶性蛋白含量、Pro含量、SOD和POD活性的变化因品种而异。相关性分析表明11个单项指标之间所提供的信息发生了重叠,进一步进行主成分和隶属函数分析发现:11个单项指标被缩减为5个综合指标,其中,叶绿素、MDA、可溶性蛋白、Pro和H2O2的特征向量在1-5主成分中分别最大,可以作为鉴定不同品种杜鹃花耐热性的依据。经过隶属函数分析和综合D值计算得出,15个杜鹃花品种耐热性顺序为:松江大桃红>粉珍珠>爱丁堡>套瓣朱砂>绿色光辉>大和之春>状元红>外国红>蓝茵>国旗红>琉球红>玉玲珑>笔止>红珊瑚>宁波红。  (2)利用扫描电镜观察15个杜鹃花品种叶片的17项解剖结构,应用变异系数、相关分析和聚类分析对叶片解剖结构进行筛选,采用隶属函数对各品种的耐热性进行综合评价,探讨杜鹃花叶片解剖结构与植株耐热性的关系,结果表明:在品种之间17项解剖结构指标差异达到极显著水平(P<0.01),仅下表皮厚度为显著水平(P<0.05);叶片角质层厚度、气孔密度、气孔宽度、栅栏组织厚度和组织结构疏松度是影响耐热性的主要叶片解剖结构性状。15个品种杜鹃花耐热性存在一定差异,其强弱顺序为:松江大桃红>状元红>绿色光辉>粉珍珠>外国红>蓝茵>笔止>大和之春>国旗红>玉玲珑>红珊瑚>宁波红>套瓣朱砂>爱丁堡>琉球红。  (3)粉珍珠花期早又长(1-3月)、株型紧凑,是春节期间良好的观赏应用花卉。通过对粉珍珠进行不同浓度SA和CaCl2(单独或协同)施用,测定其在高温胁迫下一系列生理生化指标的变化,研究发现:高温胁迫条件下,粉珍珠叶片变褐、脱落,叶绿素和可溶性蛋白含量、SOD和POD活性降低,MDA和H2O2含量增加。而外源SA和CaCl2(单独或协同)喷施植株可一定程度上提高植株的耐热性,且两者协同效果优于单独效果。其中,当CaCl2浓度较高时对缓解叶绿素含量的降低更有效,当SA和CaCl2浓度较低时,对SOD和POD活性的增加,可溶性蛋白质含量的积累更有效,并有利于清除ROS物质。因此,SA和CaCl2在对缓解粉珍珠高温热害的过程中可能存在交互作用。
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