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本文以多年生宜昌润楠(Machilus ichangensis)、黄枝润楠(Machilus versicolora)和粉叶润楠(Machilus glaucifolia)为材料,采用室内控温系统模拟低温胁迫条件,研究不同浓度CaCl2处理对低温胁迫下3种润楠幼苗生理指标(丙二醛含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、过氧化物酶活性和叶绿素以及相关激素含量)的影响,初步探究CaCl2对3种润楠幼苗抗寒性的调节机理。主要研究结果如下:1.本文研究结果发现,三种润楠属植物叶绿素各参数(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和叶绿素a/b值)在低温胁迫后经CaCl2处理后不同,推测可能由物种的特异性所决定。宜昌润楠叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量变化趋势基本一致。在-5℃和5℃条件下,随着CaCl2浓度的增加,叶绿素总量呈先增后减的趋势,在CaCl2浓度为5mmol/l时叶绿素总量最高(p>0.05)。在0℃条件下,各处理组中叶绿素总量均低于对照组。其叶绿素a/b值在-5℃时,随着CaCl2浓度的增加而逐渐上升。粉叶润楠叶绿素总量在5℃条件下,随着CaCl2浓度的增加,先升高后降低,CaCl2浓度为5mmol/l时叶绿素含量最高(p<0.05)。在0℃条件下,随着CaCl2浓度的增加,叶绿素总量整体呈上升趋势,25mmol/l CaCl2处理后总量最高(p<0.05)。经5mmol/l和15mmo/l CaCl2处理后的粉叶润楠叶绿素a/b整体变化平稳,可见此种处理下粉叶润楠叶绿素a和叶绿素b对低温的敏感程度区别不大。黄枝润楠总含量在5℃条件下,各处理组中叶绿素含量均低于对照组。在0℃条件下,随着CaCl2浓度的增加,叶绿素总量呈现出先增后减的趋势,在CaCl2浓度为5mmol/l时含量最高(p<0.05)。在-5℃条件下,仅在CaCl2浓度为5mmol/l时叶绿素总量高于对照组(p>0.05)。在-5℃和5℃条件下,叶绿素a/b变化趋势与叶绿素总含量变化趋势类似。在0℃条件下,叶绿素a/b呈上升趋势。2.3种润楠属植物在不同浓度CaCl2的处理下MDA含量不同。在5℃条件下,宜昌润楠和粉叶润楠中MDA含量变化情况类似,MDA含量随CaCl2浓度增加而逐渐下降。在0℃条件下,3种不同浓度CaCl2处理后,相比粉叶润楠而言,宜昌润楠和黄枝润楠MDA含量呈下降趋势。在-5℃条件下,3种润楠属植物均在喷施5mmol/l CaCl2后叶片中MDA含量下降。结果表明,3种润楠属在低温胁迫下喷施CaCl2后MDA含量变化趋势不同,表明与种属的特异性和CaCl2的浓度有关。3.低温胁迫条件下,在5℃条件下,随着CaCl2浓度的增加,宜昌润楠的SOD活性逐渐降低,而粉叶润楠和黄枝润楠的SOD活性显示上调。在0℃时,3种润楠属植物中SOD活性随着CaCl2浓度的增加而表现上升趋势,而在-5℃条件下,3种润楠属植物在CaCl2浓度为15mmol/l时活性最高。同样地,在5℃条件下,经CaCl2处理后的3种润楠属植物幼苗POD活性增加。在0℃条件下,经15mmol/l CaCl2处理后的粉叶润楠和宜昌润楠,以及25mmol/l CaCl2处理后的黄枝润楠的POD活性最低。在-5℃条件下,宜昌润楠POD呈增长趋势,而黄枝润楠和粉叶润楠呈相反趋势。暗示低温胁迫时,通过喷施CaCl2能提高3种润楠属植物中SOD和POD的活性,有助于清除低温胁迫产生的不利损伤,如降低MDA的积累,进而能使植物表现出较强的抗寒能力。4.在0℃处理下,喷施5mmol/lCaCl2后,宜昌润楠中可溶性糖含量略高于其对照组,而其他各组可溶性糖含量均低于对照组(p<0.05)。-5℃处理下,宜昌润楠中可溶性糖含量随CaCl2浓度增加而上升,经15mmol/l CaCl2处理后含量最高(p<0.05)。而在-5℃处理下,5和15mmol/l CaCl2处理后的黄枝润楠可溶性糖含量高于对照组(p<0.05)。黄枝润楠在-5℃时,可溶性糖含量逐渐增加,但均低于对照组含量(p<0.05)。5℃时,粉叶润楠在喷施5和15mmol/l CaCl2后,黄枝润楠中可溶性蛋白质的含量均大于其对照组(p<0.05)。0℃条件下,随CaCl2处理浓度增加可溶性蛋白含量逐渐下降,在-5℃时,可溶性糖含量逐渐增加,但均低于对照组含量。在-5℃和0℃时,仅浓度为25mmol/l CaCl2处理后,宜昌润楠叶片中可溶性蛋白质的含量高于其对照组(p<0.05)。在-5℃条件下,经25mmol/l CaCl2处理后,黄枝润楠叶片中可溶性蛋白质含量高于其对照组。可能暗示低温胁迫下通过诱导抗寒基因表达进而蛋白的上升。5.在0℃条件下,喷施浓度CaCl2对润楠属植物幼苗ABA的影响具有一致性,三种润楠属植物ABA含量均下降。在-5℃条件下,喷施CaCl2增加黄枝润楠ABA含量,对粉叶润楠影响较小,而降低宜昌润楠ABA含量,作用效果依次为宜昌润楠>黄枝润楠>粉叶润楠。表明CaCl2对植物的抗寒性具有种属特异性和对低温胁迫的响应能力不同。在5℃条件下,经不同浓度CaCl2处理后的3种润楠属植物幼苗的GA3含量均高于其对照组。在0℃条件下,喷施CaCl2显著性降低宜昌润楠中GA3含量,而粉叶润楠和黄枝润楠GA3含量均高于其对照组。在-5℃条件下,经CaCl2处理后宜昌润楠、粉叶润楠和黄枝润楠的GA3含量变化趋势不同,宜昌润楠GA3含量逐渐下降,粉叶润楠没有显著差异,黄枝润楠GA3逐渐上升。三种润楠属植物中IAA的变化趋势与GA3类似,低温胁迫后,其植株中激素迅速协同作用,进而抵御低温胁迫对植株的破坏,表明各种激素间具有同一、协调、拮抗等特性,他们之间的平衡效果起着抗寒性作用。