2种叶型桢楠对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析
- 格式:pdf
- 大小:9.40 MB
- 文档页数:9
浙江农林大学学报,2017, 34(2): 310-318Journal of Zhejiang A &F Universitydoi:10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.015#种叶型桢楠对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析李高志\朱亚军\周生财2!陆云峰\张俊红\童再康1(1.浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地,浙江临安311300# 2.浙江省庆元县实验林场,浙江庆元323800)摘要:以大叶与小叶2种叶型赖楠_P hoe7ezhennan的1年生实生苗为试验材料,研究低温胁迫对其生理生化指标的 影响及耐寒性。
结果表明:低温胁迫下,2种叶型桢楠的相对电导率总体呈上升趋势,丙二醛(MDA)质量摩尔浓 度、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸质量分数总体呈先上升 后下降趋势。
-4.0 %前,大叶桢楠相对电导率呈波动变化,略有上升,小叶桢楠相对电导率则持续上升,且显著 高于大叶桢楠。
大叶桢楠丙二醛质量摩尔浓度增幅较小,SOD和POD活性和可溶性糖质量分数峰值高于小叶桢楠,而可溶性蛋白和脯氨酸质量分数峰值低于小叶桢楠。
用主成分分析和隶属函数法对2种叶型桢楠耐寒性进行综合性评价,发现大叶桢楠耐寒性强于小叶桢楠。
综合各测定指标可以认为,小叶桢楠在0.1 %低温下生理上即表现出 冻害损伤,而大叶桢楠可耐-4.0 %的低温胁迫。
图3表4参42关键词:植物学(桢楠(低温胁迫(生理生化指标(综合评价中图分类号:S718.43; Q945.78 文献标志码:A文章编号:2095-0756(2017)02-0310-09 Physiological indices at low temperature stress for two types ofPhoebe zhennanLI Gaozhi1,ZHU Yajun1,ZHOU Shengcai2,LU Yunfeng1,ZHANG Junhong1,TONG Zaikang1(1. The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A & F University, Lin&an311300, Zhejiang, China; 2. Experimental Forest Farm of Qingyuan County, Qingyuan 323800, Zhejiang, China)Abstract:Phoebe zhennan is vulnerable to low temperature,triggering the physiological and phenotypic damages in plants.To make scientific and accurate evaluations for cold-resistance with two types of P.zhennan(large-leaf and small-leaf),a comparison of physiological and biochemical characteristics between the two types was conducted using1-year-old seedlings with artificial low temperature stress,using complete randomized block design,with three replication.A membership function method was conducted,and analysis included a principal components analysis.Results showed that the relative conductivity of the two leaf types increased significantly with low temperature stress;whereas,contents of malondialdehyde(MDA),soluble sugar,soluble protein and proline,and the activity of peroxidase(POD)and superoxide dismutase(SOD)increased significantly,peaked at 0.1 %and -4.0 %in small-leaf and large-leaf type,respectively,and then decreased significantly.The leaf relative conductance rate of the large-leaf type fluctuated from 8.0 to -8.0 %,but the small-leaf type continued to rise higher significantly than the large-leaf type.The increases in MDA,soluble protein, and proline content in the large-leaf type were lower significantly than those of the small-leaf type,and peak values of soluble protein and proline were higher significantly in the large-leaf type.Analysis revealed that the small-leaf type exhibited cold damage at 0.1 %,but the large-leaf type resisted damage to -4.0 %stress,which provides important clues for the breeding and introduction cultivation in P.zhennan.(Ch,3 fig.4 tab. 42收稿日期)2016-04-19#修回日期)2016-05-30基金项目)*十三五”浙江省科学技术重大专项(2016C02056-2);中央财政林业科技推广示范项目(2015-TS-02) 作者简介)李高志,从事珍贵树种遗传育种研究。
E-mail:ligaozhi0919@。
通信作者:童再康,教授,博士,博士生导师,从事珍贵树种新品种选育研究。
E-mail:zktong@第34卷第2期李高志等.2种叶型桢楠对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析311ref.]K ey w o rd s:botany;Phoebe zhennan;low-temperature stress;physiological and biochemical indexes;comprehensive evaluation桢楠*hoebezhennan是樟科Lauraceae楠属*hoebe的常绿乔木,材质优良,树姿优美,属上等的材用和庭院绿化树种,为中国著名“金丝楠木”的重要原植物,产于四川、贵州西北部及湖北西部&1]。
桢 楠对低温敏感,严重制约其栽培地域。
为此,研究桢楠的耐寒特性,掌握它在低温胁迫下的生理生化指标变化,为选育抗寒品种提供科学基础,对扩大桢楠的栽培区域具有重要意义。
低温作为重要的非生物胁迫因子,对植物生长发育具有重要影响,可以造成植物矿质营养吸收、光合作用、呼吸作用和新陈代谢等生理过程的紊乱,对质膜和细胞结构造成损害[M]。
林木抗寒性生理方面的研究已有诸多报道,在 杨树*〇+,-,.,葡萄F010.w0n0/era,梨*yra.,核桃regia等植物[5_8]的抗寒性研究发现,植物的抗寒性与相对电导率、相对含水率、水分饱和缺、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)和可溶性糖等具有相关性。
目前,有关楠属植物抗寒性方面的研究还较少,滕开琼[G]研究发现超氧自由基产生速率,MDA,SOD和过氧化氢酶(CAT)活性能较好地反映桢楠幼苗的耐低温能力,可作为鉴定其抗寒性的生理指标。
宗卫[1J]研究发现,自然低温下氯化钙和水杨酸处理可以降低闽楠*hoebe bo,rnei和桢楠幼苗的相对电导率和丙二醛含量,提高POD活性及可溶性糖、可溶性蛋白与叶绿素质量分数,提高植株的耐寒性。
自然桢楠群落中存在大叶与小叶2种叶型,大叶型桢楠其正常叶较大,先端渐尖;小叶型桢楠的叶片较小,尾尖,观测发现两者的耐寒性不同。
桢楠不同叶型对低温的生理响应比较尚未见报道。
本试验选取了2种叶型的1年生桢楠,研究低温胁迫对其叶片膜系统、抗氧化酶活性及渗透物质含量的影响,并运用主成分分析法和隶属函数法对其耐寒性进行综合评价,为桢楠的抗寒品种评价、选育与引种栽培提供科学依据。
1材料和方法1.1试验材料以大叶和小叶2种叶型桢楠的1年生实生苗为供试材料,选择生长健壮、长势相近的容器苗各12 株。
大叶桢楠采种于四川省雅安市(29°46'08.1"N,102°52'13.4"E,海拔为860 m);小叶桢楠采种于贵州省黔南布依族苗族自治州瓮安县(27°06$57.7%N,107&40$32.7%E,海拔为813 m)。
1.2试验方法2015年12月10日将试验材料移入Snijders MC1000HE-EV智能低温人工气候箱(荷兰Snijders公司)中进行低温胁迫处理。
将2个叶型桢楠容器苗分成3组,即设3次重复,4株•处理-1。
温度梯度设置为8.0'(对照),4.0',0.1'(该仪器不可设置0'),-4.0',-8.0',-12.0',各个温度梯度处理24 h。
1.3样品采集在各温度梯度处理结束后采集叶片,用蒸馏水擦净表面污物,将叶片剪碎、混勻后,进行生理指标的测定,重复3次。
1.4测定方法质膜透性的测定:参照蔡庆生[11]的方法,采用电导仪法测定相对电导率。
相对电导率(%)= (81-80)/ (82-80)x100%,其中.80为对照电导率值,81为处理电导率值,私为处理煮沸后电导率值。