高温胁迫下高山杜鹃的生理生化响应

通过对不同温度胁迫后的高山杜鹃叶子的各项生理指标的测定,探讨其生理指标的敏感因子、伤害或保护机理,摸索出高山杜鹃适宜的胁迫温度,为杜鹃的引种驯化和人工栽培提供依据。采用人工模拟气候鉴定法,对高山杜鹃热害指数及生理生化指标进行测定及分析。与对照相比,高山杜鹃的SOD、CAT和POD活性随温度的升高而升高,同一温度下SOD、CAT和POD的活性随时间推移呈先升高后降低的趋势,MDA质量摩尔浓度呈不断升高的趋势,而叶绿素质量分数不断降低,且单因素方差分析显示,以上各生理指标受温度影响显著。综上,温度对高山杜鹃的影响较大,能极大改变其细胞膜通透性及降低叶绿素质量分数,而高山杜鹃幼苗能通过增强POD、SOD、CAT的活性清除因胁迫积累的过氧化氢及活性氧,以维持细胞内活性氧产生和清除之间的平衡,保护细胞膜的稳定性,进而提高对高温逆境的抗性。     

低温胁迫对高山杜鹃生理特性影响的研究

以秦岭野生高山杜鹃幼苗为试验材料,研究了不同温度下(0、5、10、25℃,其中25℃为对照)高山杜鹃叶片的相对电导率、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明:低温胁迫会对高山杜鹃产生一定的伤害,在高山杜鹃幼苗中,10℃和5℃为轻微的低温逆境,0℃时低温胁迫生理伤害较为严重;在0、5、10℃下高山杜鹃的相对电导率与对照相比增加幅度分别为90.11%、49.79%和27.07%,差异达到显著水平;0℃处理下的MDA含量与对照相比增加幅度为88.12%,差异显著;可溶性蛋白含量显著上升,5℃和0℃处理下分别比对照增长了84.40%和89.43%;游离脯氨酸含量的变化不明显;SOD活性随时间延长呈现出先上升后降低再上升的变化规律,在0℃下变化最大,与对照相比增加幅度为84.87%;而POD和CAT活性也在0℃时达到最大,分别比对照提高了18.58%和85.47%。说明高山杜鹃在0℃低温条件下生长受到严重影响。     

低温胁迫对高山杜鹃生理特性影响的研究

以秦岭野生高山杜鹃幼苗为试验材料,研究了不同温度下(0、5、10、25℃,其中25℃为对照)高山杜鹃叶片的相对电导率、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明:低温胁迫会对高山杜鹃产生一定的伤害,在高山杜鹃幼苗中,10℃和5℃为轻微的低温逆境,0℃时低温胁迫生理伤害较为严重;在0、5、10℃下高山杜鹃的相对电导率与对照相比增加幅度分别为90.11%、49.79%和27.07%,差异达到显著水平;0℃处理下的MDA含量与对照相比增加幅度为88.12%,差异显著;可溶性蛋白含量显著上升,5℃和0℃处理下分别比对照增长了84.40%和89.43%;游离脯氨酸含量的变化不明显;SOD活性随时间延长呈现出先上升后降低再上升的变化规律,在0℃下变化最大,与对照相比增加幅度为84.87%;而POD和CAT活性也在0℃时达到最大,分别比对照提高了18.58%和85.47%。说明高山杜鹃在0℃低温条件下生长受到严重影响。     

高山杜鹃引种驯化栽培技术实验研究

高山杜鹃是深受人们喜爱的绿化美化的优良品种。在合肥地区引种驯化栽培高山杜鹃实验研究,有助于提供合肥地区对高山杜鹃引种栽培建议,进一步美化城市环境。     

高山杜鹃品种的抗热性评价

高温是高山杜鹃引种驯化的主要限制因子之一,为获得抗热种质资源,以13个高山杜鹃品种的组培瓶苗为试材,对其进行了为期10 d的36 ℃高温处理,观察各品种在高温胁迫下的外观形态变化,测定其热害指数,对其抗热性进行评价。试验结果表明,在36 ℃高温热处理下,Rhododendron Scyphocalix(花杯)、R. XXL(红粉佳人)具有较强的抗热性,为高度抗热类型;R. Catawbiense Boursault(布尔索尔)、R. Anthony Waterer(安东尼瓦特)、R. English roseum(英国玫瑰)、R. Brigitte(碧姬)、R. Germania(锦缎)、R. Roseum Elegans(紫水晶)的抗热性居中,为中等抗热类型;而R. Alfred(阿尔弗雷德)、R. Goldfinger(金手指)、R. Catabiensis Grandiflora(玉兰)、R. Virginia Richards(弗吉尼亚)、R. Goldflimmer(金闪烁)的耐热性较差,为低抗热类型。     

水杨酸对秦岭高山杜鹃耐热性诱导研究

以商洛镇安木王地区的高山杜鹃为试验材料,研究了高温胁迫下外源水杨酸(SA)对秦岭高山杜鹃保护酶(SOD、POD)活性、叶绿素含量、相对电导率、MDA含量等抗热性指标的影响。结果表明:在高温胁迫下,随着SA浓度的增加,叶绿素含量、可溶性糖、SOD活性、POD活性呈现先升后降的趋势,SA浓度为1.0 mmol/L时达到最大值,MDA含量、膜透性呈现先降后升的趋势,在浓度为1.0 mmol/L时达到最小值。由此得知,不同浓度的水杨酸均能有效缓解高温对高山杜鹃幼苗的伤害,并以1.0 mmol/L浓度处理的效果最好。     

水杨酸对秦岭高山杜鹃耐热性诱导研究

以商洛镇安木王地区的高山杜鹃为试验材料,研究了高温胁迫下外源水杨酸(SA)对秦岭高山杜鹃保护酶(SOD、POD)活性、叶绿素含量、相对电导率、MDA含量等抗热性指标的影响。结果表明:在高温胁迫下,随着SA浓度的增加,叶绿素含量、可溶性糖、SOD活性、POD活性呈现先升后降的趋势,SA浓度为1.0 mmol/L时达到最大值,MDA含量、膜透性呈现先降后升的趋势,在浓度为1.0 mmol/L时达到最小值。由此得知,不同浓度的水杨酸均能有效缓解高温对高山杜鹃幼苗的伤害,并以1.0 mmol/L浓度处理的效果最好。     

油菜素内酯对秦岭高山杜鹃耐热性的影响

以野生高山杜鹃幼苗为试材,研究不同质量浓度[0(对照)、0.05、0.10、0.50、1.00、1.50 mg/L]油菜素内酯(BR)对高山杜鹃热害指数及生理生化指标的影响。结果表明:在高温胁迫下,随着BR质量浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸、可溶性蛋白含量均呈现先升后降的趋势,且BR质量浓度在0.5 mg/L时脯氨酸含量、可溶性蛋白含量最高分别为32.8μg/g、2.5 mg/g,SOD、POD、CAT活性最高分别为89.6、84.5、25.5 U/g;MDA含量呈现先降后升的趋势,且BR质量浓度在0.5 mg/L时效果最为明显,MDA含量在高温胁迫72 h比对照组降低40.49%;不同质量浓度BR均能降低热害指数,缓解高温对高山杜鹃幼苗的伤害。BR质量浓度为0.50 mg/L时对高温胁迫下高山杜鹃各项生理生化特征有较好的缓解作用,可减轻高温对杜鹃的热伤害,提高其耐热性。     

茉莉酸甲酯对秦岭高山杜鹃耐热性的影响

为提高高山杜鹃的耐热性,给高山杜鹃的引种栽培提供依据,通过对秦岭高山杜鹃外施植物生长调节剂,测定高温胁迫下不同浓度外源茉莉酸甲酯处理杜鹃幼苗叶片的热害指数,并测定叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)、脯氨酸含量及质膜透性。结果表明:在高温胁迫下,随着茉莉酸甲酯浓度的增加,SOD、POD及CAT活性及脯氨酸含量呈现先升后降的趋势,且茉莉酸甲酯浓度在100μmol/L时SOD、POD及CAT活性达到最大,分别为107U/g、92U/g和12.74U/g;MDA含量、质膜透性呈先降后升的趋势,茉莉酸甲酯浓度在50μmol/L时质膜透性和MDA含量最小,分别为20%和8.92μg/g。不同浓度的茉莉酸甲酯均能缓解高温对高山杜鹃幼苗的伤害。茉莉酸甲酯浓度为50μmol/L和100μmol/L时对高温胁迫下高山杜鹃各项生理生化特征有较好的缓解作用,可减轻高温对高山杜鹃的热伤害,提高其耐热性。     

高温胁迫下西洋杜鹃的生理响应及耐热性

以西洋杜鹃‘铁红’、‘粉红’、‘梅红’、‘普红’4个品种(系)扦插苗为试材,分别在38℃/28℃(昼/夜)和43℃/32℃(昼/夜)下胁迫4 d,之后转入25℃/22℃(昼/夜)恢复,以研究不同高温下西洋杜鹃的耐热性及其叶片对高温胁迫的生理生化响应。结果表明,在43和38℃胁迫下,植株遭受严重形态伤害,43℃胁迫对植株造成伤害的速度和程度明显大于38℃。相对电导率、MDA含量和氧自由基含量随胁迫时间延长、胁迫温度升高而增加;叶绿素含量变化趋势则相反;可溶性蛋白含量和SOD活性呈现先升后降趋势;脯氨酸含量在胁迫4 d后与初始值相比并无显著差异,不适合应用于西洋杜鹃的耐热品种筛选。对7个单项指标的耐热系数进行主成分分析,可溶性蛋白、MDA和相对电导率3项指标的累积贡献率达96.8%。耐热性综合评价,4个供试品种(系)耐热性顺序为:‘铁红’>‘普红’>‘梅红’>‘粉红’。     

不同高山杜鹃品种耐热性评价研究

以秀雅、照山白杜鹃品种为试验材料,于人工气候箱中进行环境控制模拟试验.经20℃预处理3 d,以25℃/17℃为对照(CK),设置30℃/22℃、35℃/27℃、40℃/32℃共3个高温处理,分别在处理5 d后测定高山杜鹃热害指数及各项生理生化指标,从而探讨不同高温对2种杜鹃品种的伤害和保护机制,为高山杜鹃的引种栽培提供...     

外源水杨酸对西洋杜鹃耐热性的影响

以西洋杜鹃中‘粉珍珠’为试验材料,采用人工气候模拟热胁迫(38℃/30℃,昼/夜)并结合叶面喷施不同浓度水杨酸(0.05、0.10、0.15、0.20μmol·L-1,SA)的处理方法,从形态表现、膜脂过氧化、渗透调节物质和抗氧化酶活性及叶片解剖结构等角度,研究外源水杨酸在植物抵抗高温胁迫过程中的生理功能及其作用机理。结果表明:高温胁迫(38℃/30℃)下,水杨酸预处理能够缓解高温胁迫对西洋杜鹃植株的伤害,经0.15~0.20μmol·L-1SA处理可有效抑制叶绿素质量分数的降低,并利于植株后期恢复;经0.05μmol·L-1SA处理可有效抑制丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度的累积,并提高可溶性蛋白质量分数,增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,且不同处理间差异显著;经0.05、0.10μmol·L-1SA处理有利于增加气孔密度、减小气孔张开度和气孔面积。经适宜浓度水杨酸处理能提高西洋杜鹃幼苗的耐热性,并以0.05μmol·L-1浓度处理效果最佳。     

高温胁迫对刺毛杜鹃生理特征和生长的影响

【目的】杜鹃花种类繁多,对高温的适应能力千差万别。为了分析刺毛杜鹃适应高温环境的能力和为刺毛杜鹃推广应用提供科学依据,对其进行高温胁迫,以分析其耐热能力。【方法】利用光照培养箱创造4种温度环境(25℃/21℃,32℃/25℃,38℃/28℃,42℃/31℃),研究其叶片生理指标变化及生长情况。【结果】(1)在38℃/28℃和42℃/31℃温度下,叶绿素a、类胡萝卜素和MDA等含量随时间推移呈先升后降趋势,而电导率和SOD活性呈不断上升,即刺毛杜鹃受到高温胁迫,但自身进行了积极的响应;(2)随处理时间延长,25℃/21℃、32℃/25℃和38℃/28℃条件下,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度下降,光合作用受气孔限制;而在42℃/31℃温度下,胞间CO2浓度有所上升,光合作用是非气孔限制;水分利用效率和气孔限制值随温度升高和时间推移而降低。(3)在42℃/31℃高温下,第16天植株叶柄变褐,处理23 d后植株有部分死亡;但在其它各温度下,植株生长正常。【结论】高温能降低刺毛杜鹃的色素含量、光合能力及水分利用效率,改变细胞膜渗透性,但通过增强SOD的活性保护细胞膜的稳定性,以提高对高温逆境的抗性,在42℃/31℃高温环境下刺毛杜鹃可连续忍耐15 d,适合我国东南及中南部省份的低海拔地区城市栽培应用。     

高温胁迫对西洋杜鹃光合作用和叶绿素荧光动力学参数的影响

以西洋杜鹃铁红、粉红、梅红、普红4个品种(系)的扦插苗为试验材料,分别在38℃/28℃和43℃/32℃(昼/夜)胁迫4 d后转入25℃/22℃(昼/夜)恢复,研究不同高温对西洋杜鹃光合作用和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:高温加重了光合作用光抑制,4个品种(系)的净光合速率(Pn)都下降,气孔导度随着处理时间的延长均显著下降;胞间二氧化碳浓度随着处理时间的延长均显著升高;蒸腾速率随着处理时间的延长则表现出先升高后下降的趋势.非气孔因素是导致西洋杜鹃光合作用下降的主要因素.4个品种(系)之间对高温胁迫的反应存在差异.铁红受高温的影响相对较小,Pn在4个品种(系)中的下降幅度最小;而普红Pn的变化受高温的影响最大.在叶绿素荧光动力学参数方面,高温胁迫4 d后,4个品种(系)的原初光能转换效率、光合电子传递量子效率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数均显著下降.在恢复试验中,38℃组仅有少量植株存活,而43℃组则无一植株存活,表明在38和43℃胁迫下所产生的光抑制,已导致光系统Ⅱ结构在短期内受到了不可恢复的伤害或失活.     

3种长白山高山杜鹃叶片结构及其对环境的适应性

依托扫描电子显微技术,研究了长白山高山珍稀濒危植物牛皮杜鹃、毛毡杜鹃及苞叶杜鹃的叶片结构,分析了其对高山环境的适应性。结果表明:3种杜鹃叶片均为异面叶,具表皮附属物。上表皮由1～2层细胞组成,有角质层,无气孔器;下表皮由1层细胞组成,有气孔器分布。栅栏组织细胞排列紧密有2～8层,海绵组织细胞间隙大,中脉维管束为圆形外韧型。此外,叶片的表皮附属物类型,气孔器特点,海绵组织细胞排列方式等差异明显。3种杜鹃植物的扫描电镜结构特征,既为种间鉴别提供了依据,也反映了其对高山环境的适应性。      

高温胁迫下杜鹃叶片AsA-GSH循环的亚细胞定位分析

为明确杜鹃AsA-GSH循环在亚细胞水平上对高温胁迫的响应机制,以耐热性不同的杜鹃品种胭脂蜜、红珊瑚、红月为试验材料,分析高温胁迫下AsA-GSH循环中还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在细胞溶质、叶绿体和线粒体中的变化.结果表明:胭脂蜜耐热性高于红珊瑚和红月,高温胁迫后MDA含量仅在红月中显著升高.高温胁迫下胭脂蜜和红珊瑚的AsA、APX和GSH主要存在于细胞溶质中,其次是线粒体和叶绿体,GR的亚细胞分布为线粒体>叶绿体>细胞溶质.红月中4个AsA-GSH循环指标的亚细胞分布与其他2个杜鹃品种不同,APX和GR在叶绿体中活性最高,AsA主要存在于线粒体,GSH则主要存在于细胞溶质中.高温胁迫下,3个杜鹃品种AsA含量在3个亚细胞组分中都有所升高,仅在胭脂蜜叶绿体中显著下降;APX活性都有所升高,但仅在胭脂蜜和红月细胞溶质和红月叶绿体中升高显著;GR仅在胭脂蜜叶绿体中显著升高,在红月的细胞溶质和线粒体中显著下降;GS H在胭脂蜜叶绿体、红珊瑚和红月的细胞溶质中显著降低,在其他亚细胞中变化不显著.本研究未发现杜鹃耐热性强度与抗氧化指标亚细胞分布之间存在相关性.     

干旱高温互作下高山杜鹃幼苗生理生化变化研究

采取模拟干旱和高温交叉胁迫方法,测定干旱高温互作下高山杜鹃幼苗的生理指标并进行分析,为耐干旱高温种质的遗传改良和人工引种栽培提供理论依据。结果表明,随着干旱高温时间的延长,在40℃高温下,20%的PEG胁迫对高山杜鹃幼苗的伤害程度最大。在干旱高温互作下,脯氨酸含量呈上升趋势,其含量平均高达对照组的283.3%;MDA含量和相对电导率分别比对照组增加了178.1%和163.8%;可溶性蛋白比对照组增加了28.8%;POD、CAT的活性呈上升趋势,分别比对照组上升了71.9%和22.9%;而SOD活性呈先升后降趋势,与对照组相比增加了15.4%,说明干旱高温互作对高山杜鹃幼苗的生长和干旱高温抗性均有显著影响。     

干旱高温互作下高山杜鹃幼苗生理生化变化研究

采取模拟干旱和高温交叉胁迫方法,测定干旱高温互作下高山杜鹃幼苗的生理指标并进行分析,为耐干旱高温种质的遗传改良和人工引种栽培提供理论依据。结果表明,随着干旱高温时间的延长,在40℃高温下,20%的PEG胁迫对高山杜鹃幼苗的伤害程度最大。在干旱高温互作下,脯氨酸含量呈上升趋势,其含量平均高达对照组的283.3%;MDA含量和相对电导率分别比对照组增加了178.1%和163.8%;可溶性蛋白比对照组增加了28.8%;POD、CAT的活性呈上升趋势,分别比对照组上升了71.9%和22.9%;而SOD活性呈先升后降趋势,与对照组相比增加了15.4%,说明干旱高温互作对高山杜鹃幼苗的生长和干旱高温抗性均有显著影响。