淹水胁迫对福建山樱花幼苗生长及生理特性的影响研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shifter_2009
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福建山樱花(Cerasus campanulata)因极具观赏价值,且适应性强,已被广泛用于园林绿化。在实际的园林生产和应用中,淹水造成植物死亡的事件屡见不鲜,严重影响植物生长发育和观赏效果。本研究以福建山樱花实生幼苗为材料,采用盆栽淹水法,开展福建山樱花淹水胁迫(Flooding stress)及胁迫缓解(Stress recovering)实验。淹水胁迫实验设置4个处理,即对照(CK)、轻度胁迫(T1,水位处于基质1/2处)、中度胁迫(T2,水位与基质表面平齐)和重度胁迫(T3,水位高于基质2 cm),研究不同淹水梯度和不同淹水时间(3、6、9和12天)对福建山樱花幼苗生长及生理特性的影响。胁迫缓解实验是在掌握福建山樱花应对淹水胁迫的响应后,设置3个处理,即对照组(CK)、淹水组(水位高于基质2 cm)和淹水施加亚精胺组,通过分析福建山樱花叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透性调节物质等指标变化,探索亚精胺对福建山樱花淹水胁迫的缓解机制。主要结果如下:(1)福建山樱花幼苗总生物量积累和根冠比随胁迫程度的加重呈下降趋势,并影响地上器官和地下器官生物量的积累与分配,CK生物量分配表现为根>茎>叶,而胁迫组生物量分配表现为茎>根>叶,淹水促使生物量向地上器官转移。胁迫组的根长、根表面积、根体积、根平均直径和根尖数等均显著低于CK。(2)淹水胁迫对福建山樱花幼苗叶片水分比重产生显著的影响。叶片相对含水量随胁迫程度的加重而逐渐下降,淹水结束时,各胁迫组较初始值依次下降6.08%、15.19%和23.45%,与CK相比差异显著(P<0.05)。但比叶重则不断上升,第12天时比叶重达到最大值,较CK依次上升22.30%、22.33%和31.57%(P<0.05)。(3)淹水胁迫抑制福建山樱花幼苗的光合作用,导致净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著下降。其中,淹水12天,T1、T2和T3组Pn依次较CK下降64.17%、86.26%和91.56%;胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升的趋势,气孔限制值(Ls)和瞬时水分利用效率(WU Einst)呈先升后下降的趋势。通过比较Ci和Ls的关系,淹水初期Pn下降是由气孔限制导致,后期则是受非气孔限制限制。(4)淹水胁迫对福建山樱花幼苗膜脂氧化、渗透调节系统和活性氧清除系统产生显著的响应。丙二醛含量、可溶性糖和脯氨酸含量随胁迫程度增大和时间延长不断增加,可溶性蛋白含量呈先上升后下降趋势。淹水胁迫促进超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢(CAT)活性的增加,随胁迫时间的延长,三者酶活性逐渐下降。说明福建山樱花可以通过调节渗透调节系统和活性氧清除系统来抵御淹水胁迫带来的伤害。(5)对淹水胁迫下福建山樱花各指标进行相关性分析,部分指标的相关性达到极显著水平(P<0.01),如Tr与Gs有着极显著的正相关,相关系数(R)为0.983,脯氨酸与可溶性糖(R=0.955),SOD与CAT(R=0.929),根长与SPAD值(R=0.900)。(6)采用隶属函数法筛选亚精胺浓度试验中,得出0.25 mmol/L亚精胺可较好缓解淹水胁迫对福建山樱花的影响。淹水胁迫下喷施亚精胺能在一定程度上提高叶片POD活性,降低MDA含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量,减小膜损伤,同时减缓叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的下降速度,说明喷施亚精胺可以缓解淹水胁迫对福建山樱花的伤害。以上结果表明,淹水胁迫时间过长将因超过福建山樱花幼苗自身调节能力而导致植株死亡,福建山樱花只能应对短期的淹水胁迫。外源亚精胺可以通过调节抗氧化能力、减少渗透性调节物质含量等途径来减轻福建山樱花因淹水胁迫受到的损伤。本研究为福建山樱花在湖南地区及多雨和地下水位偏高地区的栽植管理提供参考依据。
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