蘋果砧木根際耐低氧鑒定及耐性機(jī)理研究.pdf

1、氧是線粒體電子傳遞鏈的末端受體，也是一些酶所必需的，是高等植物正常生理代謝和生長發(fā)育必不可少的條件。但土壤雨澇積水、灌溉不均和土壤質(zhì)地緊實等均會造成土壤通氣受阻，導(dǎo)致植物根際缺氧。蘋果是重要的果樹樹種之一，會因季節(jié)性降雨不均、水肥管理不當(dāng)而遭受根際低氧脅迫。本文以我國12種蘋果砧木為試材，采用營養(yǎng)液水培低氧和淹水處理相結(jié)合的方法，研究了不同蘋果根際低氧耐性的強(qiáng)弱，并從中選擇差異較大的兩中砧木，低氧耐性較強(qiáng)的砧木為平邑甜茶(Malus h

2、upehensis Rehd.)和低氧敏感型砧木為變?nèi)~海棠(M.toringoides Hughes.)為試材，研究了不同耐性蘋果砧木對低氧脅迫響應(yīng)的差異機(jī)理。同時以耐性中等的八棱海棠(M.robusta Rehd.)為試材，研究了水楊酸(Salicylic acid，SA)對其耐低氧性的誘導(dǎo)作用，探討了低氧脅迫及耐性誘導(dǎo)措施對蘋果砧木生理機(jī)制的影響，旨在為蘋果栽培與土壤管理提供指導(dǎo)和理論依據(jù)。 主要結(jié)果如下： 1.根際

3、低氧脅迫下，所有供試蘋果砧木植株的生長都受到了不同程度的抑制。低氧處理15 d后，蘋果砧木幼苗新葉數(shù)、根長、株高、生物量較對照明顯降低，各種類整株鮮重減少9％～41％，干重減少14％～40％。不同蘋果砧木對低氧脅迫響應(yīng)的敏感性明顯不同。在低氧脅迫下，12種蘋果砧木根系中可溶性蛋白質(zhì)含量都降低，脯氨酸(Pro)大量積累，但不同蘋果砧木降低或升高幅度有顯著差異。 2.用隸屬函數(shù)、濕害指數(shù)及抗逆系數(shù)對12種蘋果砧木根際低氧耐性進(jìn)行綜合

4、評價，以9個根系生理指標(biāo)和6個生長指標(biāo)對不同砧木進(jìn)行聚類。分析認(rèn)為平邑甜茶、平頂海棠和盧氏紅果為耐低氧砧木，新疆野蘋果和變?nèi)~海棠為低氧敏感型砧木。 3.低氧脅迫下，蘋果砧木根系活性氧(ROS)積累，其超氧陰離子(O2-)產(chǎn)生速率和過氧化氫(H2O2)含量增加，細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化加重，丙二醛(MDA)含量上升，從而使細(xì)胞膜受到傷害，耐性較弱的變?nèi)~海棠根系細(xì)胞膜受到的氧化傷害大于低氧耐性較強(qiáng)的平邑甜茶。 4.蘋果砧木根系的抗氧

5、化防御系統(tǒng)能一定程度上減輕低氧脅迫所造成的膜傷害，其根系中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)酶活性噌加，抗壞血酸過氧化物酶(APX)和谷胱甘肽還原酶(GR)活性前期有所提高而后期降低并低于對照，但平邑甜茶的抗氧化酶活性顯著高于變?nèi)~海棠?？箟难?AsA)和還原型谷胱甘肽(GSH)含量及抗壞血酸/脫氫抗壞血酸(AsA/DHA)和還原性谷胱甘肽/氧化性谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值在脅迫早期增加而后逐漸減

6、少，中期后期低于周期對照。表明低氧脅迫對植株的影響存在基因型差異，低氧耐性較弱的變?nèi)~海棠受到的傷害較重，平邑甜茶可通過提高抗氧化酶活性來增強(qiáng)其耐低氧能力，抵御低氧脅迫所造成的傷害。 5.低氧脅迫顯著抑制了八棱海棠幼苗生長，外源0.5 mmo1.L-1SA可以改善低氧脅迫下八棱海棠幼苗植株的生長情況，顯著地提高低氧脅迫下八棱海棠幼苗的鮮重和干重。表明外施0.5 mmo1.L-1SA處理緩解了低氧脅迫對八棱海棠幼苗生長的抑制，對低氧