高锌胁迫对八棱海棠幼苗锌积累、分配与9个MTP基因表达的影响

为了研究高锌(Zn)胁迫下苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)Zn积累、分配及分子响应机制,以其8叶龄实生苗为试验材料,采用溶液培养法进行不同浓度(4、25、50、100μmol·L~(-1))Zn处理。试验结果表明:过量Zn胁迫严重影响植株生长及Zn的积累与分配,随着Zn处理浓度的升高,八棱海棠幼苗根系中Zn含量显著高于茎和叶;富集系数(BAF)的增大和转运系数(TF)的减小都说明Zn在根系中大量积累,以减轻对地上部的伤害。根据对9个MTP基因的相对表达量以及相关性分析,认为在高Zn胁迫下MTP基因的表达与植株内Zn含量有密切联系。MTP1在茎、叶中显著表达,具有组织特异性。MTPC2-like的相对表达量在4μmol·L~(-1) Zn处理下与根、茎、叶的Zn含量显著正相关,而在较高浓度Zn胁迫下相关性减弱,这说明MTP基因的表达具有浓度效应。     

‘烟富六号’苹果在不同砧木上响应盐碱胁迫的光合及生理特性

【目的】以2年生垂丝海棠(Malus halliana)和平邑甜茶(Malus hupehensis)为基砧,在其上嫁接‘烟富六号’(Malus pumila Mill.),即‘烟富六号’/垂丝海棠(Y6+CS)‘、烟富六号’/平邑甜茶(Y6+PY),研究盐碱胁迫对这2种砧穗组合的光合及生理特性。【方法】采用盆栽梯度浇盐的方法,设置正常供水(Hoagland营养液)和混合盐碱(Hoagland营养液加100 mmol·L-1NaCl+NaHCO3)两种处理,测定盐碱胁迫下不同砧穂组合的叶绿素含量、光合特性、荧光参数及抗氧化酶活性,并对其进行相关性分析。【结果】盐碱胁迫下,随着胁迫时间的延长,两种组合的相对电导率(REC)、非调节性能量耗散量子产额Y(NO)、非光化学猝灭系数(qN)均呈上升趋势;叶绿素含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学猝灭系数(qP)均呈下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)、量子产额(Y(NPQ))、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在Y6+CS和Y6+PY上呈不同的变化趋势。胁迫40 d时,Y6+CS的REC显著低于Y6+PY,分别比CK(对照)增加了20.77%、42.39%;Y6+CS的Chl、Pn、Gs、Tr均显著高于Y6+PY,而Y6+CS叶片的Y(NO)显著低于Y6+PY。12个指标相关性分析结果表明,Gs、Ci、Tr、Chl、qP与Pn呈正相关,REC、POD、SOD、Y(NPQ)、Y(NO)、qN与Pn呈负相关。【结论】Y6+CS主要通过提高POD、SOD活性和细胞的渗透胁迫能力而增加植株的抗逆性能,从而更好地适应盐碱地,这为西北盐碱地选择适宜的苹果砧木提供理论依据。     

苹果试管苗对盐碱胁迫的生理响应特性

以长富2号和嘎啦试管苗为试验材料,采用液体培养法,将NaCl和NaHCO3溶液等体积混合,设置4个盐碱浓度(0、50、100、200 mmol/L)进行胁迫处理,测定其生长量、膜透性、抗氧化酶活性及叶绿素含量等生理指标。结果表明,与未胁迫处理相比,盐碱胁迫下2个品种试管苗叶片中的脯氨酸、Na+大量积累;生长量受到抑制,根系活力和叶绿素含量均显著下降;膜透性显著升高。随着盐碱浓度的增大,2个品种试管苗的超氧化物歧化酶(SOD)均呈先降后升的趋势,50 mmol/L为峰值;嘎啦的抗坏血酸过氧化物酶(APX)先上升后下降,而长富2号呈相反趋势,且盐浓度为200 mmol/L时,2个品种试管苗均死亡。长富2号的生长量、根系活力、叶绿素含量均显著低于嘎啦,嘎啦的APX含量显著高于长富2号。表明嘎啦主要通过提高细胞的抗氧化能力而增加植株的抗逆性,从而更好地适应盐碱胁迫。     

盐碱胁迫下‘红地球’葡萄对生化改良的光合与生理响应

为了筛选盐碱胁迫下葡萄栽培中的最佳改良剂,评价不同改良剂的效果,试验以60 d的‘红地球’葡萄扦插苗为试材,采用盆栽灌溉盐碱水的方式,研究青草(GG)、枯草(DG)、硫酸钾(PS)、过磷酸钙(CS)、硫酸亚铁(FS)对葡萄生长、光合等生理指标的影响。结果表明:改良剂处理的株高生长量先降低后增大,CS处理的增加幅度最大,达到151.11%;不同改良剂处理的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)逐渐降低,而胞间CO2浓度(Ci)先增大后降低,CS处理的Pn和Gs下降幅度分别为5.68%、15.13%,较其他处理下降幅度低,FS处理的Tr下降幅度较其他处理小,为48.18%,CS处理的Ci上升幅度最大,为473.29%;PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、光化学猝灭系数(q P)随着改良处理后时间的推进逐渐下降,非光化学淬灭系数(qN)先降低后增大,CS处理的Fv/Fm和Fv/Fo的下降幅度均小于其他处理,分别为18.01%和63.39%,CS处理qN上升幅度最大,为232.20%;各改良处理下叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性逐渐下降,而过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高,其中FS处理的SOD下降了25.60%,较其他处理下降幅度大,CAT上升了42.22%,较其他处理上升幅度小;脯氨酸(Pro)含量和相对电导率(REC)先升高后降低,叶绿素含量先降低后升高,FS处理的Pro和REC降幅最大,分别为30.63%、7.57%,FS处理的叶绿素含量的上升幅度为2.13%,高于其他处理。主成分分析(PCA)显示,3个主成分的方差贡献率达到89.955%,FS处理得分最高。盐碱胁迫下,生化改良可通过减少光捕获、增强热耗散和酶活性调节的协同作用稳定‘红地球’葡萄的光合机构功能,硫酸亚铁改良效果最佳。     

盐碱复合胁迫下2种长富2号苹果砧穗组合的光合及生理特性

以‘垂丝海棠(Malus halliana Koehne)’(cs)和‘平邑甜茶(Malus hupehensis)’(py)为基砧,其上分别嫁接‘长富2号’(fs)形成的2种砧穗组合(cs+fs,py+fs)为试材,通过盆栽浇灌Hoagland营养液加盐(100 mmol·L~(-1),NaCl与NaHCO_3按摩尔比1∶1混合)的方法,研究盐碱复合胁迫对2种砧穗组合光合、抗氧化酶以及渗透调节的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,2种砧穗组合叶绿素合成受阻,光合电子传递受到抑制,渗透调节及抗氧化酶系统被破坏。其中,cs+fs的光合能力优于py+fs,胁迫至40 d时,cs+fs和py+fs的净光合速率分别较其对照降低了8.31%和45.88%;cs+fs的SOD、POD活性以及Pro含量的峰值比py+fs晚出现10 d,且其峰值分别较py+fs峰值高21.04%、15.94%和99.03%。胁迫至40 d时,cs+fs的叶绿素a+b、P_n、G_s、T_r分别比py+fs高178.49%、92.12%、296.64%、38.20%,而C_i相较于py+fs降低27.92%;cs+fs的SOD、POD活性和Pro含量分别比py+fs高45.71%、17.96%、114.50%。综上,盐碱复合胁迫下,cs+fs的光合能力以及清除活性氧、渗透调节及热耗散保护能力均强于py+fs。因此,cs+fs的耐盐碱能力优于py+fs。     

不同耕作方式对枣园土壤温度、养分 和果实品质的影响

为了探明甘肃中部沿黄灌区枣园不同耕作方式对土壤温度、养分状况和果实品质的影响,连续2年设置清耕 (CK)、覆盖玉米秸秆 (YMG)、覆黑膜 (HM)和种植黑麦草 (HMC)等耕作方式，测定不同土层（0、20、40、60 cm）土壤温度、养分以及果实品质等指标；并采用主成分分析综合评价，筛选最佳土壤管理模式。结果表明： 8月份HMC对不同土层土壤温度均具有明显的降温作用，在20 cm土层，分别较CK、HM、YMG降低了5.93%、5.93%、2.86%。与对照相比，YMG、HM和HMC均能显著提高各土层的土壤速效K、N、P以及硝态氮和有机质含量，其中HMC效果最显著，在20 cm土层处，与CK相比分别提高了12.35%、10.11%、15.48%、23.11%、19.00%。随着土层深度的增加，速效养分含量均呈先上升后下降的趋势，地表0~20 cm处的含量最高，在20 cm土层处，HMC土壤速效K、N、P含量分别为122.24 mg·kg^-1、32.67 g·kg^-1、0.76 mg·kg^-1。与对照相比，YMG、HM和HMC均能不同程度地提高枣果品质，其中HMC对Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、枣果纵径、单果重、含水量、可食率的影响显著大于YMG和HM，HMC的Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、含水量较YMG分别增加了10.18%、25.23%、9.06%、6.04%、3.73%，较HM分别增加了1.28%、23.01%、1.07%、2.50%、1.71%。主成分分析将16个指标综合分析，提取3个主成分因子6.614、5.485、3.901，代表4种不同耕作方式100%的原始数据信息量。综上所述，不同土壤耕作方式的效果由高到低依次为HMC、HM、YMG和CK，种植黑麦草（HMC）是甘肃中部沿黄灌区枣园土壤管理的推荐模式。     

不同复合铁肥对石灰质土壤苹果黄化病的矫正效果

【目的】研究叶片大面积黄化时,不同复合铁处理对苹果生理特性的影响,从而明确不同铁肥处理方法对缺铁黄化症的矫正效果.【方法】以3年生‘长富2号’/‘山定子’为试验材料,采用硫酸亚铁配合氨基酸(AA)、尿素(Urea)以及乙二胺四乙酸二钠(EDTA)螯合铁的不同组合,进行埋瓶与叶面喷施,测定叶片叶绿素相对含量,净光合速率(Pn)等光合特性指标以及活性铁和全铁含量,并利用SPSS软件对各指标进行主成分分析.【结果】相比CK,Fe-EDTA、Fe-EDTA-Urea、Fe-AA和Fe-AA-Urea处理均可提高黄化叶片中的叶绿素相对含量(SPAD)与活性铁含量,提高Pn、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低细胞间CO2(Ci)浓度及全铁含量.主成分分析(PCA)显示,2个主成分的方差贡献率达到94.095%,Fe-EDTA-Urea处理的PCA得分最高.【结论】埋瓶+叶面喷施Fe-EDTAUrea通过提高叶绿素相对含量、改善光合性能、提高铁的利用率而显著矫正苹果黄化症.     

多效唑对水分胁迫下苹果砧木八棱海棠光合及抗氧化酶活性等生理特性的影响

以10叶龄八棱海棠(Malus robusta Rehd.)实生苗为试验材料,采用盆栽控水结合外源喷施多效唑(PBZ)的方法,探讨水分胁迫下八棱海棠对不同浓度外源多效唑(0、50、100、150、200 mg·L~(-1))的响应特性,研究其光合、荧光及抗氧化酶活性的变化。结果表明:与对照(持续控水胁迫,不喷施任何溶液)相比,外源喷施PBZ有效减缓了水分胁迫下八棱海棠胞间CO_2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(NPQ)、过氧化物酶活性(POD)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)及丙二醛含量(MDA)的增加程度;并能控制其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q P)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的下降;其中对照组及各处理组NPQ分别升高了400.00%、348.28%、212.90%、153.13%、292.86%、266.67%,Pro分别升高了312.50%、246.67%、226.83%、129.55%、166.67%、189.58%,对照组和各处理组Pn分别下降了53.72%、50.00%、35.71%、22.28%、32.78%、31.52%,ΦPSⅡ分别下降了51.22%、48.19%、35.00%、30.33%、41.25%、40.74%,处理组各指标变化程度均低于对照,且100 mg·L~(-1)处理组变化程度低于其他处理组,具有明显的浓度效应。干旱胁迫下,PBZ能够激活八棱海棠幼苗的防御系统及保护细胞膜系统,从而提高其耐旱性。采用隶属函数法和主成分分析对各项指标进行综合评价结果表明,100 mg·L~(-1)PBZ处理对缓解八棱海棠的水分胁迫效应最为显著。     

不同钾肥水平对‘骏枣’叶片光合特性及果实品质的影响

钾是重要的品质元素,为了筛选枣果实品质最适宜的钾肥浓度,以5年生‘骏枣’为研究材料,在开花期和果实膨大期沟施不同量的钾肥,研究其对叶片光合参数、荧光参数及果实品质的影响。结果表明,钾肥对‘骏枣’生长、果实品质的影响存在明显的浓度效应。在0～153 g/株的施钾范围内,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学量子效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)、淀粉含量、Vc含量、葡萄糖含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、糖酸比、纵横径及单果重均随施钾量的增加而升高,且在沟施K2O 153 g/株达峰值;当施K2O量为153～306 g/株时,上述参数均呈下降趋势。胞间CO2浓度(Ci)和非化学猝灭系数(qN)随施钾量的增加呈先降低后升高的趋势,施K2O 153 g/株时为最低值;光化学效率(ΦPSⅡ)在施K2O 229.5 g/株时最高。主成分分析结果表明,5种施钾水平中以沟施K2O 153 g/株对改善‘骏枣’果实品质和提高‘骏枣’叶片的光合效果最佳。综上,钾肥通过明显增加‘骏枣’叶片叶绿素含量,改善光合器官功能而提高果实品质,且沟施K2O 153 g/株效果最好。