6种绣线菊(Spiraea Linn.)抗寒能力的比较研究

6种绣线菊(Spiraea Linn.)抗寒能力的比较研究

论文摘要

绣线菊属(Spiraea)植物是极好的花灌木,集观花、观彩色叶于一身,花色雅丽,花朵繁茂,春夏秋三季开花,在园林中应用前景极为广阔,适于在城镇园林绿化中广泛应用。但是由于气候等多方面原因,绣线菊属植物在黑龙江高寒地区分布、应用十分有限。研究绣线菊属资源在高寒地区的越冬能力,成为绣线菊属资源在黑龙江省乃至东北地区园林绿化中应用的关键。本研究以金山绣线菊(S.×bunmalba cv.Goldmound)、金焰绣线菊(S.×bunmalba cv.Goldflame)、石棒绣线菊(Spiraea media Schmidt.)、柳叶绣线菊(Spiraea Salicifolia L.)、毛果绣线菊(Spiraea thichocarpa Nakai)、华北绣线菊(Spiraea fritschiana Schneid)6个分布及抗寒能力不同的绣线菊为试验材料,采用自然露地冷驯化、人工梯度冷驯化和恒温未冷驯化的试验方法,研究了不同冷驯化及露地越冬过程中,不同绣线菊形态及生理指标的变化动态及其与抗寒性的关系,并应用Logistic方程、隶属函数分析、聚类分析的方法,对6种绣线菊抗寒性的强弱进行了排序和分类;同时探讨了春秋两季冻融交替时期对6种绣线菊抗寒性的影响,研究结果表明:1.金山绣线菊、金焰绣线菊、石棒绣线菊、柳叶绣线菊、毛果绣线菊、华北绣线菊的半致死温度(LT50)分别为:-20.7℃、-23.7℃、-26.8℃、-26.1℃、-27.2℃、-32.6℃。对6种绣线菊的半致死温度进行聚类分析,华北绣线菊抗寒性较强单独为一类,其余5种绣线菊聚为一类,抗寒性较华北绣线菊弱。6种绣线菊均可以在黑龙江省南部园林绿化中应用,华北绣线菊可以在黑龙江省北部高寒地区露地应用。2.华北绣线菊、石棒绣线菊在形态上具有更好的低温适应能力。叶片解剖构造中的SR(疏松海绵组织厚度与叶片厚度的比值)值和气孔密度可以作为6种绣线菊抗寒性鉴定指标。3.冷驯化处理过程中,6种绣线菊的可溶性蛋白含量、保护酶SOD活性逐渐升高,ABA含量上升并对6种绣线菊在露地低温胁迫过程中产生后续效应。自然冷驯化处理是提高6种绣线菊抗寒能力最有效的途径。4.通过对不同冷驯化处理的6种绣线菊蛋白质图谱的分析,发现64kD、55kD、45kD的蛋白质表达量的变化与6种绣线菊的抗寒性有关。5.春秋季节冻融交替时期,各指标与6种绣线菊抗寒性的关联度大小依次为:脯氨酸含量>可溶性糖含量>ABA含量>可溶性蛋白含量>SOD酶活性。春季冻融交替对大多数绣线菊的伤害比秋季更大。6.由隶属函数综合分析自然、人工冷驯化和未冷驯化对6种绣线菊抗寒性强弱的影响,以及形态解剖结构的隶属值,得出6种绣线菊抗寒能力的排序为:华北绣线菊>柳叶绣线菊>石棒绣线菊>毛果绣线菊>金焰绣线菊>金山绣线菊。这一结论与6种绣线菊的半致死温度的结果基本一致。论文首次在国内从形态解剖结构、光响应曲线、质膜系统指标、渗透调节物质、激素ABA含量、低温逆境适应性蛋白差异表达与变化等方面系统研究了6种绣线菊的抗寒能力。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 前言
  • 1.1 论文研究的目的与意义
  • 1.2 绣线菊属资源研究进展
  • 1.2.1 绣线菊属资源分类学研究进展
  • 1.2.2 绣线菊属资源引种研究进展
  • 1.2.3 绣线菊属资源化学成分及药用功效研究进展
  • 1.3 植物抗寒性研究现状
  • 1.3.1 植物低温胁迫研究中几个关键概念的理解
  • 1.3.2 植物抗寒育种、引种的研究
  • 1.3.3 植物低温冷驯化的研究
  • 1.3.4 植物抗寒性的研究方法
  • 1.3.5 植物抗寒性的综合评价方法
  • 1.4 植物抗寒性研究的发展趋势
  • 1.4.1 冷诱导蛋白质与植物抗寒性
  • 1.4.2 抗冻蛋白质与植物抗寒性
  • 1.4.3 植物抗寒基因工程
  • 2 材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.2 6种绣线菊解剖结构与抗寒性的研究
  • 2.2.1 试验设计
  • 2.2.2 试验方法
  • 2.2.3 数据分析
  • 2.3 6种绣线菊半致死温度的研究
  • 2.3.1 试验设计与方法
  • 2.3.2 数据分析
  • 2.4 不同冷驯化处理对6种绣线菊抗寒性的研究
  • 2.4.1 试验设计与方法
  • 2.4.2 采样方法
  • 2.4.3 指标测定方法
  • 2.5 春秋季节冻融交替时期6种绣线菊抗寒性的研究
  • 2.5.1 试验设计与方法
  • 2.5.2 数据分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 6种绣线菊解剖结构与抗寒性的关系
  • 3.1.1 6种绣线菊叶片表面及解剖结构的分析
  • 3.1.2 6种绣线菊枝条解剖结构的分析
  • 3.2 6种绣线菊半致死温度的比较分析
  • 3.3 不同冷驯化处理对6种绣线菊抗寒性的影响
  • 3.3.1 不同冷驯化处理对叶片光合生理的影响
  • 3.3.2 不同冷驯化处理对可溶性糖含量的影响
  • 3.3.3 不同冷驯化处理对脯氨酸含量的影响
  • 3.3.4 不同冷驯化处理对可溶性蛋白含量的影响
  • 3.3.5 不同冷驯化处理对SOD酶活性的影响
  • 3.3.6 不同冷驯化处理对ABA含量的影响
  • 3.3.7 不同冷驯化处理对膜脂肪酸含量的影响
  • 3.3.8 不同冷驯化处理对6种绣线菊抗寒性的综合分析
  • 3.3.9 植物低温逆境蛋白的研究
  • 3.4 春秋季节冻融交替时期6种绣线菊抗寒性的研究分析
  • 3.4.1 冻融交替对相对电导率的影响
  • 3.4.2 冻融交替对可溶性糖含量的影响
  • 3.4.3 冻融交替对脯氨酸含量的影响
  • 3.4.4 冻融交替对可溶性蛋白含量的影响
  • 3.4.5 冻融交替对SOD酶活性的影响
  • 3.4.6 冻融交替对ABA含量的影响
  • 3.4.7 冻融交替时期6种绣线菊抗寒性的灰色关联分析
  • 3.4.8 冻融交替对6种绣线菊抗寒性的影响
  • 3.4.9 冻融交替对低温逆境蛋白的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 6种绣线菊半致死温度以及有关试验设置和综合分析的问题
  • 4.2 6种绣线菊枝条解剖结构与抗寒性
  • 4.3 6种绣线菊光合特性与抗寒性
  • 4.4 6种绣线菊SOD酶活性与抗寒性
  • 4.5 6种绣线菊膜脂肪酸与抗寒性
  • 4.6 6种绣线菊低温逆境蛋白与抗寒性
  • 4.7 冻融交替对6种绣线菊抗寒性的影响
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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