板栗生物多样性和生理学特性研究

【摘要】：板栗的生物多样性是板栗的遗传多样性和生态多样性的综合表现。板栗的生物学和生理学特性是板栗生物多样性的重要组成部分。通过对不同板栗品种的生物学和生理学特性的研究,以及生物学和生理学特性与产量的相关关系研究,可以更好地了解板栗的生物多样性和丰产机理,同时也为探明板栗品种性状间的遗传关系,为板栗品种资源的保存和利用提供科学依据。 本研究采用大田试验、形态学标记方法,从板栗品种经济性状(丰产早实、果实耐贮性等)和生物性状方面(树形树势、花粉形态等)对板栗品种遗传多样性进行了系统研究;并通过数量化回归、多元回归和逐步回归等多元统计分析方法研究了板栗品种的树体结构、开花结实和物候期等主要生物学特性与产量的相关关系;结果表明:(1) 对28个板栗初选良种的调查分析,各品种间在早实丰产性状、树形树势、果实耐贮性、花粉形态、物候期等生物学特性方面存在较大的遗传差异。(2) 对16个参试品种各点及多年单位冠幅面积产量性状的研究,品种间、试验点间产量差异极为显著。试验证明参试品种对不同环境条件适应能力相差甚远,不同的环境条件有着其适生的良种。(3) 经逐步回归分析,树体结构中结果枝、树形、冠幅是影响单株产量的主要三个因子(性状),结果枝与单株产量显著相关。(4) 多元回归和逐步回归分析,物候期和开花结实性状中雌花数、雌雄异熟对产量的影响最大。同时,物候期、花期和开花结实性状与单株产量都呈极显著相关性。(5) 对14个生物特性因子进行逐步回归,雌花数、雌雄异熟、果枝是最后入选的影响板栗单株产量的三个最主要因子。 生理学特性是植物在各种环境条件下的生命活动规律和机理性表现。本研究通过对10个板栗品种的光合特性、叶绿素含量、矿质营养、组织培养、内源激素、水分代谢、荧光特性、硝酸还原酶、抗逆性等生理特性的研究以及与产量的相关关系研究来探讨板栗丰产的机理,寻找影响产量的最主要生理特性因子。结果显示:(1) 光合作用是物质生产的基础,光合性状将直接或间接影产量。不同板栗品种的光合性状,具有显著差异。光合速率的日变化,以及光合速率与光照强度、气孔导度、水分代谢、CO-2浓度等外部环境利内部生理因子的关系在不同板栗品种之间也存在显著差异性。光合速率、叶绿素含量、光化学效率等主要光合性状与产量及各光合性状相互之间存在显著相关性。(2) 荧光特征参数反映了光系统(PSⅠ、PSⅡ) 的光能转化、利用率、电子传递、光化学反应及光系统的潜在活性,在不同板栗品种中之间存在显著筹异性。光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)是光系统中影响产量的两个主要因子,并与其它表观光合性状具有一定的相关性。(3) 在逆境下,不同板栗品种Fv/Fm的变化反映了不同品种的抗逆性,其抗逆性与光合速率、硝酸还原酶活性成正相关。(4) 不同板栗品种的矿质营养三要素和微量元素的含量变化无一定的规律性。但是将矿质营养三要素N、P、K看成一个整体(N*P*K)作为一个复合元素时,其变化呈一定的规律性,并与单株产量和雌花数呈显著相关。(5) 碳氮比(C/N)调控开花结实,既C/N值人,有利于开花,反之,则延迟或不开花。不同板栗品种的碳氮比与雌花数和单株产量具有显著相关性。光合速率和叶绿素含量影响碳氮比,从而影响开花与结实。(6) 不同板栗品种的硝酸还原酶活性的季节变化具有显著著异,变化规律具一定的相似性。5-8月,硝酸还原酶活性日益增高,8月后其活性开始直线下降。(7)硝酸还原酶活性加速了氮代谢,与光合速率成正相关,硝酸还原酶活性增加提高了碳氮比(C/N),促进了开花,与单株产量呈显著正相关,但是对光化学效率(Fv/Fm)影响不大,说明了光化学效率由遗传因素控制,在适宜环境条什下受其它因素的影响较小。硝酸还原酶活性与C/N和复合营养元素(N*P*K)呈一定的正相关。(8) 在本试验所采用的4种基本培养基中,不同品种适宜的基本培养基不