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高温胁迫下平欧杂种榛品种的耐热性研究

时间:2015-10-20 10:46 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:史彦江、宋锋惠、俞涛 点击次数:

  【摘要】:研究高温胁迫下平欧杂种榛品种(系)的耐热性,为选育适合于新疆高温干旱地区栽培的优良品种提供参考。以新疆伊犁大西沟的13个品种(系)为材料,分别在30T(对照)、35^:、40^:、45^:、50^:等5个温度梯度下处理,测定叶片的相对电导率,计算细胞伤害率,结合Logistic方程拐点确定半致死温度,利用聚类分析法综合分析品种间的耐热性。结果显示:1)随着胁迫温度的升高,各品种(系)的细胞伤害率均有不同程度的上升,其细胞伤害程度为:12#<7#<26#<8#<3#<24#<6#<2#<1#<27#<30#<29#<28#。(2)各品种(系)的高温半致死温度在39.29^:~47.02^,12#的半致死温度最高,28#的半致死温度最低。(3)聚类分析将13个品种(系)划分为3个类群,第I类群包括^、27#、28#、29#、30#;第^类群包括2#、3#、6#、8#、7#、24#、26#;第H类群仅有12#。研究表明,13个品种(系)的耐热阈值为39.29T?47.02T,12#耐热性最强,1#、27#、28#、29#、30#耐热性较差,其佘品种(系)耐热性居中。
  【关键词】:高温胁迫;平欧杂种榛;电导率;细胞伤害率;半致死温度
  0引言
  榛子为桦科(Corylaceae)榛属(Corylus)植物,既是
  优良的坚果树种,又是重要的木本油料树种。全球约有20个种,中国天然分布的有8个种和2个变种。目
  前全国重点推广栽培的平欧杂种榛Aetero^y〃axave〃a"aL.),是中国原产平棒与
  引入欧洲榛远缘杂交选育出的新种m。2001年以来,新疆林科院成功地将平欧杂种榛引种到气候较湿润的伊犁河谷地区,并逐步实现了新疆榛良种化、产业化的发展。但对于气候干旱的南疆地区,杂种榛的系统引种栽培尚属空白,其主要原因是新疆属于极端干燥的大陆性气候,以"干"为主,南疆尤为突出,给杂种榛的选种、引种和育种提出了现实的问题。因此,积极探索杂种榛品种(系)间的耐热性,使其在栽培地能够安全越夏,是目前杂种榛在南疆地区能否引种成功的关键问题。国内外对榛子的研究工作越来越重视,但目前关于平欧杂种榛的研究,主要集中在引种栽培技术和生物学特性观察上,对其品种(系)间生长适应性和抗逆性差异方面的研究报道较少。近年来,在抗寒性方面,新疆林科院丌展了杂种榛抗寒机理%的研究,探明了杂种榛品系间的抗寒性差异;李秀霞等「3]利用原子吸收光谱法分析了各无性系的抗寒能力。但是,关于杂种榛耐热性方面的研究鲜见报道。高温胁迫下,植物膜脂过氧化水平升高、细胞膜损伤与质膜透性增加,细胞内各种水溶性物质不同程度的外渗,伤害愈大,外渗愈大,浸提液的电导率增加也愈大[4]。Peter[5]、Sukumaran[6]等提出,将电解质渗出率达到50°/?时的温度视为组织的半致死温度(^。)。后续的大量研究表明,利用电导法并配合Logistic方程回归分析,以拐点温度表示为植物的半致死温度(i^。)来鉴定植物的抗寒、抗旱性差异更为准确[7-9]。以13个杂种榛品种(系)为材料,在高温胁迫下测定叶片相对电导率,并结合Logistic方程确定的半致死温度分析品种(系)间的耐热性差异,为杂种榛的育种和引种栽培提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料
  试验材料来源于伊犁霍城县大西沟品种汇集圃的13个平欧杂种榛(Co^y/wsAefcrop卸〃axCo^y/wsave〃a"a)品种(系):1#(原系号80-13)、2#(85-152)、3#(82-11)、6#(84-36)、7#(82-15)、8#(80-4)、12#(85-49)、24#(80-43)、26#(84-254)、27#(B21)、28#(84-310)、29#(84-226)、30#(83-33)。于2013年7月榛树生长旺盛季节,每个品种选择树势中庸的3~4株,每株树树体中部的东南西北4个方向上,分别选择1个当年生健壮枝条,选取健康功能叶片共10片,用密封袋严格密封后立即放入冰盒带回实验室,进行生理指标的测定。
  1.2测定指标及方法
  高温半致死温度的确定采用电导率法[10]。用去离子水将采集的叶片清洗干净,剪成0.5cm2的小片。每次称取0.1g装入盛有20mL去离子水的试管中,分别在30、35、40、4、50丈的恒温水浴锅中放置15min,取出静置冷却2h,用DDS-22C型电导仪测定初电导值兄。然后,将叶片全部放入沸水浴加热15min,静置冷却后测定终电导值凡,,每组重复3次,以30丈下植物叶片的电导值作为对照(CK),以式(1)计算细胞伤害率[11]。细胞伤害率=[1-(1-兄/凡,)/(1-CXyCl)]x100%
  (1)
  将细胞伤害率与处理温度用Logistic方程r=以(1+ae,拟合,方程中F代表细胞伤害率,代表处理温度,为细胞伤害率的饱和容量。本研究的细胞伤害率消去了本底干扰,因而A值为100,a、6为方程参数。为了确定a、的值,将y=左/(1+ae-fa)转化为ln[(左-T}/7]=lna-fa,令y=lnP-7}/7],则转变成细胞伤害率(y)与处理温度(〇的直线方程[9]。通过直线回归的方法求出a、的值及相关系数,并将Logistic方程求二阶导数得户lna从,此时的灌就是曲线的拐点,即为高温半致死温度(订50)[6,12-13]。
  1.3数据统计分析
  利用Excel2003对测定数据进行初步整理,应用SPSS17.0和DPS统计软件行方差分析和聚类分析,不同温度处理及品种之间的多重比较用Duncan's新复极差法。
  2结果与分析
  2.1细胞伤害率与处理温度的关系
  当植物受到高温胁迫时,细胞膜遭到破坏,膜透性增大,从而使细胞内电解质外渗,导致植物细胞伤害率增大[4]。叶片细胞伤害率与处理温度的关系如图1所示。同一品种(系)在不同高温处理下,细胞伤害率呈现先缓慢增加,然后快速增加,最后呈现平缓增加的趋

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