论文部分内容阅读
干旱是影响植物生长发育的最主要的非生物胁迫，随着全球气候变暖，世界范围内干旱和半干旱地区正在进一步扩大，选择抗旱性植物品种尤为重要。红树莓作为一种最具潜力的第三代新兴保健水果，近年来，在我国迅速发展，许多专家学者对红树莓进行了研究，但在栽培管理技术发面特别是水分方面研究较少。
为了探明不同红树莓品种对干旱胁迫的生理响应，筛选出抗旱性较强的红树莓品种以及为红树莓生产上的水分管理提供理论依据，本文以‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个品种红树莓幼苗为试验材料，研究了PEG-6000模拟干旱胁迫、持续自然干旱胁迫和复水对红树莓生长和细胞膜脂质过氧化作用、渗透调节物质、根系活力、抗氧化系统等生理生化指标的影响。主要研究结果如下:
1.随着PEG-6000浓度的增大和胁迫时间的延长，3个红树莓品种的叶片相对电导率和丙二醛含量均不断增加，20％PEG-6000胁迫10d的‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’其相对电导率较对照分别提高2.43、2.35、2.57倍，丙二醛含量较对照分别增加98.90％、102.68％、93.65％。
2.3个红树莓品种的叶绿素含量随着干旱胁迫时间的延长和PEG-6000浓度的增大呈现不断下降的变化趋势，20％PEG-6000胁迫10d的‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’其叶绿素含量较对照降低34％、32.49％、37.75％
3.随着PEG-6000浓度的增大和胁迫时间的延长，3个红树莓品种的叶片可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量均呈现先升高后降低的变化趋势。其中，胁迫4d时，20％PEG-6000处理的‘托拉蜜’叶片可溶性蛋白质含量最大，为1.25mg.g-1，胁迫6d时，20％PEG-6000处理的‘海尔特兹’和15％PEG-6000处理的‘秋福’其叶片可溶性蛋白质含量最大，分别为1.42、1.26mg.g-1;15％PEG-6000处理的‘海尔特兹’和‘秋福’在胁迫8d时叶片脯氨酸含量最大，分别为1647.97、1475.43μg.g-1，20％PEG-6000处理的‘托拉蜜’在胁迫6d时叶片脯氨酸含量为1306.34μg.g-1，达到最大值。
4.随着干旱胁迫时间的延长，3个红树莓品种的株高生长量和单叶面积均呈现逐渐下降的趋势；干旱胁迫下红树莓地上、地下部生物量重新分配，根冠比随胁迫程度的加剧逐渐增大，胁迫25d时，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个红树莓品种的根冠比最大，分别为0.51、0.48、0.46，较对照分别增加31.72％、26.04％、24.57％。
5.在整个胁迫过程中，随着土壤含水量的下降，3个红树莓品种的叶片相对含水量和水分饱和亏分别呈降低和升高的趋势，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个红树莓品种的叶片相对含水量均在胁迫25d时最小，较对照分别降低了34.04％、46.20％、39.39％。
6.随着干旱胁迫程度的加剧，3个红树莓品种叶绿素含量均呈现先上升后下降的变化趋势，且叶绿素含量均在胁迫15d时达到最大值，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’最人值分别为2.58、2.53、2.48mg.g-1，分别较对照增加13.17％、4.44％、5.83％。
7.持续干旱胁迫下，细胞膜过氧化作用逐渐增强，3个红树莓品种叶片相对电导率和MDA含量及根系MDA含量均呈上升趋势，并在胁迫25d时达到最大值。‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’叶片相对电导率最大值分别为44.07％、52.95％、51.76％，较对照分别增加1.08、1.10、1.18倍；叶片MDA含量分别为9.09、11.94、10.30μmol.g-1，较对照依次增加1.22、1.55、1.47倍；根系MDA含量分别为5.88、6.15、6.52μmol.g-1，较对照分别增加了36.04％、41.27％、37.92％。
8.干旱胁迫下，3个红树莓品种根系活力随着胁迫时间的持续表现为先升高后降低的变化趋势。‘海尔特兹’和‘托拉蜜’根系活力均在胁迫15d时最高，分别为533.84、415.79μg.g-1.h-1，较对照分别提高了154.99％、115.17％，‘秋福’根系活力在胁迫10d时达到最大值，为358.21μg.g-1.h-1，较对照提高了96.33％。
9.‘海尔特兹’和‘托拉蜜’根系脯氨酸含量随胁迫程度增加而增加，均在胁迫25d时最大，分别为355.41、353.82μg.g-1，较对照分别增加28.50、33.38倍，‘秋福’根系脯氨酸含量随胁迫时间的延长而表现为先升高后降低的变化趋势，在胁迫20d时出现最大值，为341.2μg.g-1，较对照增加35.65倍。3个红树莓品种的根系可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量均随胁迫时间的延长表现为先升后降，且均在胁迫20d时最大；‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系可溶性蛋白质含量最大值分别为3.17、2.76、2.83mg.g-1，较对照分别增加47.32％、40.57％、39.19％;‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系可溶性糖含量最大值分别为71.50、53.07、64.41mg.g-1。
10.干旱胁迫下，3个红树莓品种根系淀粉含量随胁迫程度的加剧而降低，胁迫25d时，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’淀粉含量分别为37.59、31.67、38.21mg.g-1，分别较对照较低37.59％、31.67％、38.21％。
11.受干旱胁迫的影响，3个红树莓品种根系SOD、POD、CAT活性均随胁迫时间的延长呈现先上升后下降的变化趋势。‘海尔特兹’和‘秋福’根系SOD活性均在胁迫15d时达到最大值，分别为6.28、6.06U.g-1．min-1，较对照分别提高了15.34％、10.71％，‘托拉蜜’在胁迫10d时活性最高，为5.96U.g-1.min-1，较对照提高8.06％：‘海尔特兹’和‘秋福’根系POD、CAT活性均在胁迫20d时活性最大，POD活性最大值分别为114.56、88.75U.g-1.min-1，较对照分别提高154.80％、98.81％，CAT活性最大值分别为6.04、5.69U.g-1.min-1，较对照分别提高了142.85％、128.57％;‘托拉蜜’根系POD和CAT活性分别在胁迫20d和15d时活性最大，分别为128.27、5.33U.g-1.min-1，较对照增加167.22％、130.77％。
12.随干旱胁迫时间的延长，3个红树莓品种根系ASA和GSH含量均表现为先增加后降低的趋势。‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系ASA含量在胁迫10d时达到最大值，分别为1.60、1.52、1.37μmol.g-1，分别较对照增加2.92、2.21、2.34倍；根系GSH含量在胁迫15d时达到最大值，分别为1.58、1.56、1.51mmol.g-1，较对照分别增加62.81％、86.88％、56.55％。
13.对干旱胁迫和复水处理下3个红树莓品种的抗旱性进行主成分分析法评价，其抗旱性大小顺序依次为：‘海尔特兹’＞‘秋福’＞‘托拉蜜’。
综上，干旱胁迫降低了叶片含水量，抑制了红树莓的生长，增强了膜脂过氧化作用，在一定程度上提高了红树莓根系活力、根系渗透调节物质和抗氧化系统。3个红树莓品种可忍耐15d的干旱胁迫，干旱时间超过15d（即当土壤含水量小于7.44％时）应及时灌水。
为了探明不同红树莓品种对干旱胁迫的生理响应，筛选出抗旱性较强的红树莓品种以及为红树莓生产上的水分管理提供理论依据，本文以‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个品种红树莓幼苗为试验材料，研究了PEG-6000模拟干旱胁迫、持续自然干旱胁迫和复水对红树莓生长和细胞膜脂质过氧化作用、渗透调节物质、根系活力、抗氧化系统等生理生化指标的影响。主要研究结果如下:
1.随着PEG-6000浓度的增大和胁迫时间的延长，3个红树莓品种的叶片相对电导率和丙二醛含量均不断增加，20％PEG-6000胁迫10d的‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’其相对电导率较对照分别提高2.43、2.35、2.57倍，丙二醛含量较对照分别增加98.90％、102.68％、93.65％。
2.3个红树莓品种的叶绿素含量随着干旱胁迫时间的延长和PEG-6000浓度的增大呈现不断下降的变化趋势，20％PEG-6000胁迫10d的‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’其叶绿素含量较对照降低34％、32.49％、37.75％
3.随着PEG-6000浓度的增大和胁迫时间的延长，3个红树莓品种的叶片可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量均呈现先升高后降低的变化趋势。其中，胁迫4d时，20％PEG-6000处理的‘托拉蜜’叶片可溶性蛋白质含量最大，为1.25mg.g-1，胁迫6d时，20％PEG-6000处理的‘海尔特兹’和15％PEG-6000处理的‘秋福’其叶片可溶性蛋白质含量最大，分别为1.42、1.26mg.g-1;15％PEG-6000处理的‘海尔特兹’和‘秋福’在胁迫8d时叶片脯氨酸含量最大，分别为1647.97、1475.43μg.g-1，20％PEG-6000处理的‘托拉蜜’在胁迫6d时叶片脯氨酸含量为1306.34μg.g-1，达到最大值。
4.随着干旱胁迫时间的延长，3个红树莓品种的株高生长量和单叶面积均呈现逐渐下降的趋势；干旱胁迫下红树莓地上、地下部生物量重新分配，根冠比随胁迫程度的加剧逐渐增大，胁迫25d时，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个红树莓品种的根冠比最大，分别为0.51、0.48、0.46，较对照分别增加31.72％、26.04％、24.57％。
5.在整个胁迫过程中，随着土壤含水量的下降，3个红树莓品种的叶片相对含水量和水分饱和亏分别呈降低和升高的趋势，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’3个红树莓品种的叶片相对含水量均在胁迫25d时最小，较对照分别降低了34.04％、46.20％、39.39％。
6.随着干旱胁迫程度的加剧，3个红树莓品种叶绿素含量均呈现先上升后下降的变化趋势，且叶绿素含量均在胁迫15d时达到最大值，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’最人值分别为2.58、2.53、2.48mg.g-1，分别较对照增加13.17％、4.44％、5.83％。
7.持续干旱胁迫下，细胞膜过氧化作用逐渐增强，3个红树莓品种叶片相对电导率和MDA含量及根系MDA含量均呈上升趋势，并在胁迫25d时达到最大值。‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’叶片相对电导率最大值分别为44.07％、52.95％、51.76％，较对照分别增加1.08、1.10、1.18倍；叶片MDA含量分别为9.09、11.94、10.30μmol.g-1，较对照依次增加1.22、1.55、1.47倍；根系MDA含量分别为5.88、6.15、6.52μmol.g-1，较对照分别增加了36.04％、41.27％、37.92％。
8.干旱胁迫下，3个红树莓品种根系活力随着胁迫时间的持续表现为先升高后降低的变化趋势。‘海尔特兹’和‘托拉蜜’根系活力均在胁迫15d时最高，分别为533.84、415.79μg.g-1.h-1，较对照分别提高了154.99％、115.17％，‘秋福’根系活力在胁迫10d时达到最大值，为358.21μg.g-1.h-1，较对照提高了96.33％。
9.‘海尔特兹’和‘托拉蜜’根系脯氨酸含量随胁迫程度增加而增加，均在胁迫25d时最大，分别为355.41、353.82μg.g-1，较对照分别增加28.50、33.38倍，‘秋福’根系脯氨酸含量随胁迫时间的延长而表现为先升高后降低的变化趋势，在胁迫20d时出现最大值，为341.2μg.g-1，较对照增加35.65倍。3个红树莓品种的根系可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量均随胁迫时间的延长表现为先升后降，且均在胁迫20d时最大；‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系可溶性蛋白质含量最大值分别为3.17、2.76、2.83mg.g-1，较对照分别增加47.32％、40.57％、39.19％;‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系可溶性糖含量最大值分别为71.50、53.07、64.41mg.g-1。
10.干旱胁迫下，3个红树莓品种根系淀粉含量随胁迫程度的加剧而降低，胁迫25d时，‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’淀粉含量分别为37.59、31.67、38.21mg.g-1，分别较对照较低37.59％、31.67％、38.21％。
11.受干旱胁迫的影响，3个红树莓品种根系SOD、POD、CAT活性均随胁迫时间的延长呈现先上升后下降的变化趋势。‘海尔特兹’和‘秋福’根系SOD活性均在胁迫15d时达到最大值，分别为6.28、6.06U.g-1．min-1，较对照分别提高了15.34％、10.71％，‘托拉蜜’在胁迫10d时活性最高，为5.96U.g-1.min-1，较对照提高8.06％：‘海尔特兹’和‘秋福’根系POD、CAT活性均在胁迫20d时活性最大，POD活性最大值分别为114.56、88.75U.g-1.min-1，较对照分别提高154.80％、98.81％，CAT活性最大值分别为6.04、5.69U.g-1.min-1，较对照分别提高了142.85％、128.57％;‘托拉蜜’根系POD和CAT活性分别在胁迫20d和15d时活性最大，分别为128.27、5.33U.g-1.min-1，较对照增加167.22％、130.77％。
12.随干旱胁迫时间的延长，3个红树莓品种根系ASA和GSH含量均表现为先增加后降低的趋势。‘海尔特兹’、‘秋福’、‘托拉蜜’根系ASA含量在胁迫10d时达到最大值，分别为1.60、1.52、1.37μmol.g-1，分别较对照增加2.92、2.21、2.34倍；根系GSH含量在胁迫15d时达到最大值，分别为1.58、1.56、1.51mmol.g-1，较对照分别增加62.81％、86.88％、56.55％。
13.对干旱胁迫和复水处理下3个红树莓品种的抗旱性进行主成分分析法评价，其抗旱性大小顺序依次为：‘海尔特兹’＞‘秋福’＞‘托拉蜜’。
综上，干旱胁迫降低了叶片含水量，抑制了红树莓的生长，增强了膜脂过氧化作用，在一定程度上提高了红树莓根系活力、根系渗透调节物质和抗氧化系统。3个红树莓品种可忍耐15d的干旱胁迫，干旱时间超过15d（即当土壤含水量小于7.44％时）应及时灌水。