Physiological mechanisms of resistance to cold stress associated with 10 elite apple rootstocks

A study was conducted in attempting to identify the cold-resistant apple rootstocks and to establish a comprehensive evaluation system. In this study, 10 elite apple dwarfing rootstocks(GM256, JM7, M26, M7, SC1, SH1, SH38, SH6, M9, and T337) were employed for the experiment and the following parameters were investigated under different low temperature stress conditions(0, –15, –20, –25, –30, and –35°C): the changes of the relative electrical conductivity(REC), anthocyanin content, protein content, soluble sugar content, soluble starch content, proline content, malondialdehyde(MDA) content, superoxide dismutase(SOD) activity, and peroxidase(POD) activity of the dormant branches. The inflection temperature that could represent the plant tissue semi-lethal temperature(LT_(50)) was obtained by the measurements of REC. The LT_(50) was used to evaluate eight other indices. The results showed that there was no significant correlation between LT_(50) and POD activity as well as between the soluble sugar, protein and proline contents at 0 and –15°C. Soluble starch content at 0 and –15°C and anthocyanin content at –15–(–30)°C were significantly but negatively correlated to the LT50 and the MDA content at 0–(–20)°C was significantly positively correlated to the LT_(50). Statistical analysis based on principal component analysis and LT50 showed that cold resistant apple rootstocks in the decreasing order from high to low as GM256, SH6, SH38, SH1, SC1, M26, M7, JM7, T337, and M9.     

水分胁迫对不同抗旱性小麦品种光合特性及产量性状的影响

以河农859和豫麦49为材料,在不同水分处理下研究了2个品种功能叶的光合速率(Pn)、蒸腾速率(TR)和产量性状。结果表明,在拔节期、灌浆前期和生育后期,各处理0～20cm、20～40cm土层分别处于不同程度的水分胁迫条件下,叶片Pn和TR一般以河农859的较高,且其叶片Pn和TR下降百分率均小于豫麦49。2个品种叶片的Pn和TR均以春季浇2水(拔节水+灌浆水)的S3处理具有优势。从产量性状分析,河农859籽粒产量明显高于豫麦49,其浇2水的S3处理比浇1水(拔节水)的S2处理增产,但差异不显著;而豫麦49S3处理的产量显著高于S2处理和S1处理(冻水+拔节水)。表明河农859抗旱性较强,有限供应的水分就能使其获得较高的产量,而豫麦49只有在供水充足的条件下才能发挥其高产潜力。     

高温胁迫对一品红光合作用与叶绿素荧光的影响

以一品红威望为试验材料,研究45和50℃高温处理0～2 h对一品红叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:2种高温处理0.5 h时,一品红叶片的净光合速率(P_n)均大幅下降,但此后45℃处理的P_n缓慢回升,而50℃处理的P_n则不断下降,最终为负值;叶绿素荧光参数的变化表明,45℃高温处理导致一品红叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心失活,可能为部分可逆失活,而50℃高温处理导致的PSⅡ反应中心失活可能为不可逆失活.说明一品红对高温有较强的耐受性,45℃短期高温对其伤害是可逆的,但50℃以上的高温会对其造成不可逆的伤害.高温胁迫初期,一品红叶片能够以热的形式耗散过剩的光能,这可能是一品红在高温逆境下的一种自我保护机制.     

不同砧木上苹果品种光合特性比较研究

不同苹果品种、砧木以及不同砧穗组合对嫁接植株叶片光合效率的影响有明显的差异。3个供试品种中,首红叶片的光合效能(叶绿体PS原初光能转换效率)最强。就不同砧木对供试品种叶片光合效能的影响而言,以M26和M7显著高于Bud9。在所有试验的9个砧穗组合中,首红/M26光合效能显著高于嘎拉/M7、嘎拉/Bud9和乔纳金/Bud9。对同一品种而言,只有乔纳金表现为不同砧木种类对接穗光合作用有明显影响,以嫁接在M26上的光合效率较高,而嫁接在Bud9砧木上的较低。就不同砧木对同一接穗品种叶片光合效能的影响程度而言,3个品种都表现为相似的变化趋势:M26>M7>Bud9。     

15个葡萄砧木耐热性差异评价

【目的】研究15个葡萄砧木品种新梢的生长及叶片叶绿素荧光参数对高温的响应，评价其耐热性的差异性，筛选出耐热性较强的砧木，为砧木的耐热性选择提供理论依据。【方法】在吐鲁番自然高温条件下，研究15个葡萄砧木品种在田间高温下的生长情况并测定叶片的荧光参数，利用隶属函数法分析评价其耐热性。【结果】在40℃高温气候条件下，110R和Fercal叶片卷曲，山河2号轻微卷曲，其它砧木均无卷曲，叶缘正常，叶片上无斑点；植株生长前期速率随温度升高而下降，后期生长速率平稳。15个砧木品种的耐热性分为6类。【结论】砧木山河2号的耐热性最强，140R最弱。     

果矮化砧木叶片解剖结构研究

以10种苹果矮化砧木为试材,以栅海比（叶片栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值）为指标,对苹果矮化砧木的叶片解剖结构进行观察。结果表明：供试砧木的叶片栅海比为1.10~1.53,其中,辽砧2号栅海比最高,SH38次之,随后依次为SH3、GM256、8-11、Mark、SH18、GM310、77-34和SH6。虽然叶片栅海比是衡量苹果砧木矮化程度的重要指标,但要完全确定供试砧木矮化程度的高低,还需要有砧木田间生长量比较试验的验证。     

不同种群羊草幼苗保护酶系统对干旱的反应及其生理生态适应

用聚乙二醇(PEG6000)对内蒙古不同生境3个羊草种群(阿巴嘎、白音锡勒、嘎松山)进行了渗透胁迫(-0．5MPa—1．0MPa)试验，对15d中叶片含水量、游离脯氨酸积累、几种保护酶(SOD、POD、CAT)的活性及MDA含量的动态变化过程进行了测定。结果表明，各种群羊草对轻度胁迫(-0．5MPa)反应不敏感，叶片含水量、脯氨酸积累及几种酶活性与对照差异不显著；随胁迫强度增大和胁迫时间的延长，叶片相对含水量下降，脯氨酸大量积累；脯氨酸积累与叶片含水量呈显著负相关(r=-0．7161)。几种保护酶活性在干旱处理期间均表现为双峰曲线，-0．5MPa胁迫下酶活性变化幅度较小，不同地理种群羊草酶活性最高值及上升到最高值的处理时间之间存在着一定差异。嘎松山种群的SOD和CAT活性上升快，但后期活性较低，3种酶活性最高值均大于其它两个种群；阿巴嘎种群酶活性最高值出现时间晚，后期维持较高的酶活性。胁迫条件下SOD和CAT活性与MDA含量成正相关，POD活性与MDA含量无显著相关性。渗透胁迫下阿巴嘎种群叶片含水量下降少、脯氨酸积累速度慢、胁迫后期维持较高酶活性、膜脂过氧化作用较小，其抗旱性强于其它两个种群；嘎松山种群叶片含水量下降多、脯氨酸积累量大、胁迫前期保护酶活性上升快，后期酶活性较低、膜脂过氧化作用较强。不同种群羊草的耐旱机制可能存在差异，而保护酶系统的调节是其对生态环境适应的重要生理反应。     

利用苹果矮化砧木进行密植丰产栽培的意见

 本文总结了中国30多年来对苹果矮化砧木的利用工作，依据大范围的区域试验结果，论述了矮化砧木在苹果密植丰产栽培中的作用，提出了利用苹果矮砧的区划意见，以及与矮砧苹果相适应的系列栽培技术，最后就矮化砧木利用中的看法进行了讨论。作者认为在中国的主要苹果产区如渤海湾、胶东、黄河故道、秦岭北麓以及渭北高原等地均可栽培矮砧苹果，现在已经有了比较成熟的经验，因地制宜地选择利用矮化砧木，将对提高中国的苹果栽培水平起到积极作用。     

苹果砧木脱落酸与树木生长规律的研究

用气象色谱法分析了苹果矮化砧木和乔化砧木5月10日～11月10日叶片内源脱落酸(ABA)的含量水平。结果表明:(1)矮化和乔化砧木叶片内ABA含量以相似的规律变化着,其内在变化影响树体新梢生长、幼芽发育及落叶等生长环节,(2)矮化砧木的ABA含量水平始终高于乔化砧木,通过对M,S和SH系的相关分析,表明树体叶片的ABA含量水平与树体高度、树干周长及新梢长度均呈显著负相关。     

苹果无病毒母本树的培育技术研究

 1990～1994年，采用3种方法对26个苹果品种和3个矮化砧木进行了脱毒试验，获得24个苹果品种、2个矮化砧木共51株无病毒原种母本树。脱毒株率分别为：单纯热处理26.5%、单纯茎尖培养35.0%、热处理与茎尖培养并用脱毒66.7%。在未脱除的病毒中，苹果褪绿叶斑病毒（ACLSV）占20.9%、苹果茎痘病毒（ASPV）占29.3%、苹果茎沟病毒（ASGV）占49.8%。     

低温胁迫对甜瓜砧木幼苗生理生化指标的影响

【目的】研究14种不同甜瓜砧木在低温胁迫下的抗寒性,比较不同甜瓜砧木的抗寒性强弱,为甜瓜嫁接栽培及砧木耐冷性筛选提供依据。【方法】本试验经0℃低温处理,对14种不同甜瓜砧木的丙二醛含量、电导率和根系活力进行测定,其结果反映低温胁迫对甜瓜砧木细胞膜透性、根系活力等特性的影响,其中丙二醛含量采用分光光度法测定;电导率采用电导仪测定;根系活力采用氯化三苯基四氮唑法(TTC)测定。【结果】通过低温胁迫,甜瓜砧木的膜透性增大,MDA含量增加,根系活力减弱。【结论】综合分析比较后证明甜瓜砧木京欣砧8(代号A13)的抗寒性最好。     

不同苹果中间砧枝条在越冬期间的生理特性变化及抗寒性比较

以15-1、1号、24-5、ZC9-3、 GM256和SH40苹果中间砧的1年生休眠枝条为试验材料,在越冬过程中,研究测定各苹果中间砧枝条的半致死温度及相关生理指标。利用主成分分析和聚类分析对6种苹果中间砧做出抗寒性综合评价和抗寒性分类。旨在研究各砧木枝条的生理变化规律,筛选出抗寒性强的优良苹果砧木,以期为植物抗性生理机制的研究和苹果抗寒砧木的应用提供理论依据。研究结果表明：6个苹果中间砧枝条的半致死温度与冬季气温变化趋势相同,呈先降低后升高趋势;丙二醛含量、SOD和POD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量与冬季气温变化趋势相反,呈先升高后降低趋势。结果表明：15-1抗寒性最强,1号和GM256抗寒性较强,SH40和24-5抗寒性中等,ZC9-3抗寒性较弱。     

辐照育种杂交水稻Ⅱ优838的耐热性鉴定

采用田间和实验室耐热鉴定相结合的方法对水稻Ⅱ优838的耐热性进行了系统鉴定。结果表明,在自然高温胁迫下,Ⅱ优838的剑叶叶绿素含量、结实率和产量比其他9个参试水稻品种都高;在实验室人工气候箱高温胁迫下,Ⅱ优838的剑叶叶绿素含量与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性比父本辐恢838受影响小。由此可知,Ⅱ优838对高温具有较好的耐受性,且在耐热性上父本辐恢838的贡献大于母本。     

兰州市区主要阔叶绿化树种叶表型可塑性特征

以兰州市17种主要阔叶绿化树种叶片为研究对象,计算13组叶性状的可塑性指数,绘制出叶性状可塑性指数季节动态箱式图,筛选对环境响应敏感的功能性状,并揭示叶片功能性状随季节变化的响应特征。结果表明,兰州市主要阔叶绿化树种叶表型可塑性指数为0.016~0.960,平均为0.359;叶柄干重(PDW)可塑性指数最大,为0.558,叶含水率(LWC)可塑性指数最小,为0.184,叶长(LL)、叶厚(LT)、叶片密度(LD)、比叶面积(SLA)、叶含水率(LWC)、叶柄长(PL)和叶柄径(PD)等可塑性变化显著;叶面积(LA)、叶片干重(LDW)、叶柄干重(PDW)、比叶面积(SLA)、叶片密度(LD)、叶形指数(LSI)和叶含水率(LWC)等的可塑性指数季节动态均呈现出微弱的“波浪形”变化,其中叶柄干重(PDW)可塑性的季节波动最大,叶含水率(LWC)可塑性的季节波动最小。不同生活型树种可塑性,乔木中紫荆最大,山楂最小,灌木(藤本)中紫藤最大,冬青卫矛最小,总体而言乔木可塑性变化不及灌木明显。总之,同一生境下不同植物为适应环境改变而引起可塑性变化,叶片的多个性状间均存在显著的可塑性差异,同一性状在不同季节的可塑性变化显著,乔灌树种间可塑性变化波动差异明显。     

盐胁迫对扁桃砧木营养器官离子吸收的影响

温室条件下,用NaCl和Na2SO4处理石头扁桃、桃扁桃和毛桃,处理浓度为0,75,150,300和350 mmol/L,处理10,20 d分别取叶、根和茎,测定各器官中离子吸收与分布变化规律。研究结果表明,盐胁迫下,3种砧木根、茎、叶中Na ,Cl-,SO42-含量及Na /K 比均随盐浓度的增加和处理时间的延长而增加,K 含量变化规律不稳定,但桃扁桃根、茎和叶片中K 略高于其他两个品种;石头扁桃根、茎、叶片中Na /K 比值高于其它两个品种,桃扁桃中Na /K 比值最低。桃扁桃根部Na ,Cl-和SO42-含量高于石头扁桃和毛桃,而叶片和茎中Na ,Cl-和SO42-含量却低于石头扁桃和毛桃。桃扁桃根部能够积累较多的Na ,阻止和减少了Na 向地上部的运输,从而减轻了Na2SO4对它的伤害,进而表明了桃扁桃耐盐能力较强。     

二化螟幼虫热胁迫响应的转录组分析

二化螟(Chilo suppressalis)对温度的适应能力很强,在高温环境下,二化螟幼虫体内能产生热激蛋白、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等抗氧化物质来消除氧化应激反应对其身体的伤害。本研究旨在通过高通量测序技术对分别置于38 ℃和26 ℃中2 h的二化螟幼虫进行比较转录组学分析,从转录组水平揭示短时高温胁迫对二化螟幼虫的影响。分析结果显示,所有样品的转录组序列比对到参考基因组上的序列占总体的百分比均超过89%,在参考基因组中有唯一比对位置的测序序列占总体的百分比均高于82%,有多个比对位置的序列占总体的百分比均不超过9%。通过差异表达分析得到387个差异表达基因,其中,热激蛋白和细胞色素P450这两类与二化螟热胁迫响应相关的基因为上调表达。对上调的差异基因进行KEGG富集分析,发现内质网内蛋白质加工、寿命调节通路-多物种、植物病原体相互作用和抗原处理及呈现这4条通路为显著富集。本研究揭示了二化螟幼虫热胁迫响应相关基因的总体表达特征,同时可为二化螟热胁迫响应的相关试验提供参考。     

不同砧木嫁接对芝麻蜜甜瓜植株抗冷性的影响

试验选用7种不同砧木材料,以自根苗为对照,低温胁迫期间,不同砧木嫁接苗丙二醛含量和相对电导率显著低于甜瓜自根苗,随着时间延长,嫁接苗耐低温的优势越明显,且低温伤害恢复较快,抗性较好;嫁接苗可溶性糖含量显著高于自根苗,其中A1和A2增幅最快,进入恢复期仍高于其他处理;低温处理72 h和恢复阶段,抗氧化酶系统SOD、POD和CAT活性都显著高于自根苗。通过隶属函数法综合评价表明A1和A2的耐低温表现最好。     

丛枝菌根真菌对杜鹃花耐热性的影响

为研究丛枝菌根真菌对杜鹃花耐热性的影响,以杜鹃花品种‘笔止’Rhododendron ‘Bi Zhi’为试验材料,利用人工气候法,研究根内球囊霉Glimus intraradices（Gi）,摩西球囊霉Glomus mosseae（Gm）和幼套球囊霉Glomus etunicatum（Ge）等3种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）在高温胁迫下对杜鹃花幼苗生理生化指标的影响,比较高温胁迫下接种前后杜鹃花叶片解剖结构中栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏海绵组织比的差异,筛选出最佳AMF。结果表明:高温胁迫下,接种AMF不仅延缓了叶片的可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸和叶绿素质量分数的下降,并且使细胞膜透性和丙二醛摩尔质量分数保持相对较低的水平。此外,接种AMF后杜鹃花叶片解剖结构受损较轻,栅栏海绵组织比明显提高。根据平均隶属函数度对AMF提高杜鹃花的耐热性进行评价,其从强到弱排序为Gi,Gm和Ge,其中接种Gi的效果最为显著。因此,AMF能在一定程度上提高杜鹃花品种‘笔止’的耐热性。     

樱桃叶片的光合特性研究

以那翁、斯坦勒和佐藤锦3个樱桃栽培品种为材料,利用CIRAS-2便携式光合测定仪,研究了樱桃不同枝条节位、不同叶幕层和方位上叶片的光合特性.结果表明:樱桃新梢不同节位叶片Pn呈单峰变化,中部5~7节叶片Pn值的最高,梢部叶片Pn值最低.不同叶幕层Pn存在显著差异,3个樱桃品种Pn值均为外层>上层>中层>内层.3个品种不同方位叶片Pn值大小均为南面>东面>西面>北面,南面叶片Pn值最高,与其它方位Pn值差异显著.3个樱桃品种间不同叶位Pn值佐藤锦最高,斯坦勒次之,那翁最低.