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杏花器官霜冻害生理机制研究

孟庆瑞  
【摘要】: 杏(Prunus armeniaca Linn.)是蔷薇科(Rosaceae)杏属(Prunus Linn.)果树,杏树已成为农村经济的主要来源之一。在生产中,由于春季开花较早,晚霜危害十分严重,花期一旦遇到霜冻,轻者减产,重者绝收,故晚霜已成为制约仁用杏产业发展的限制因子。为系统深入的阐明杏树霜冻害机理,为生产上制定有效的防霜措施提供理论依据和探索新的防霜途径,本研究以不同杏品种为试材,开展了不同发育时期花器官过冷却点变化,低温胁迫下对花器官抗寒性、授粉特性的影响,综合栽培措施对花器官抗寒性的影响,及药剂防霜的研究,主要结果如下: 1.杏花的抗寒性与其发育时期有关,表现为:随杏花发育进程的推移,5个杏品种自大蕾期至幼果期过冷却点、结冰点呈现明显上升趋势。幼果对霜冻最敏感,而盛花期是杏花器官最为敏感的时期;花器官中以花瓣过冷却点和结冰点最低,雄蕊次之,雌蕊最高,雄蕊、雌蕊过冷却点较花瓣高1℃~2℃;品种间抗寒性顺序为优一龙王帽红荷包金太阳凯特。 2.低温胁迫对杏花器官抗氧化系统、渗透调节物质和激素含量产生的影响表现为: 低温胁迫下,与对照相比,花器官O2.—产生速率、H2O2含量、膜脂过氧化产物MDA含量均呈现上升趋势,且均表现为花瓣雄蕊雌蕊;花器官抗氧化酶(SOD、GPX、CAT、APX、GR、DHAR、MDHAR)活性随温度呈现先上升后下降的趋势,但酶活性高低因花器官不同而异;抗氧化剂中除DHA含量随温度下降而下降外,花器官ASA、GSH、GSSG含量呈现先上升后下降的趋势,但不同器官达到最大值时的温度不同;另外,低温持续时间延长对花器官的伤害与温度下降的效果相似,即低温持续时间的延长亦会使花器官膜透性、MDA含量增加。 花器官可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量随胁迫温度下降呈现上升的趋势,但含量高低在花器官间差异较大,花瓣、雄蕊、雌蕊分别以脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量最高。 激素与杏花器官抗寒性相关,表现为:不同激素类型随温度变化的趋势不同,且不同花器官间激素含量高低亦存在差异,IAA和ABA含量以花瓣中最高,而GA、Z+ZR含量则以雌蕊中最高,但花器官激素间的比值(ABA/GA、ABA/IAA、ABA/Z+ZR)均表现为花瓣雄蕊雌蕊。花器官中未检测到ZT。 3.低温胁迫对杏授粉生物学特性的影响表现为:低温降低了花粉生活力、萌发率和花粉管长度,但低温胁迫对不同品种花粉生活力影响存在差异。对授粉后4h、24h分别进行-2℃、-3℃低温处理,恢复不同时间后进行花柱荧光显微镜观察表明,温度越低,对花粉管在花柱内生长的抑制越明显,且使花粉管停止生长的时间提前。而在不同发育时期授粉花柱中花粉管受低温影响程度不同,表现为低温对授粉后4h的花粉管伸长生长的影响较授粉后24h大。 4.综合栽培措施对树体生长、土壤理化性质和花器官抗寒性的影响表现为:综合栽培措施分别促进龙王帽外围枝条增长、增粗30.50cm和0.52cm,提高了叶片光合效率、有效花比例和坐果率,并提高了杏仁的出仁率和品质;综合栽培措施改善了土壤理化性质,提高了土壤微生物数量,增强了蔗糖酶、蛋白酶等土壤酶活性,促进各土层须根显著增加,使须根数量在0-30㎝、30-60㎝、60-90㎝土层分别是对照的2.17、1.17、1.56倍;综合栽培措施降低了花器官过冷却点、相对电导率、MDA含量,显著提高了SOD、POD酶活性及可溶性蛋白和脯氨酸含量,使杏花器官抗寒性增强。 5.采用vali结冻法和含菌平板培养法,从9种供试药剂中筛选出1号、2号、3号、5号、7号5种对INA细菌触杀及破坏冰蛋白作用的药剂。将5种筛选的药剂于日光温室和田间进行药剂防霜试验研究,结果表明,日光温室霜冻温度为-4℃时,5种药剂中3号、7号防霜效果显著,分别为47.05%~67.74%和49.44%~69.33%。3号、7号分别提高坐果率12.25%~14.83%和4.69%~11.36%,与对照相比差异达显著水平。大田温度为-6.5℃时,5种药剂中3号的防霜效果为21.80%,提高坐果率9.17%,与对照相比达显著水平。


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