不同桃砧类型对淹水胁迫的生理响应及耐涝性评价开题报告

 2021-08-08 21:55:50

1. 研究目的与意义

桃(Prunus persica)是果树中不耐涝的树种之一(曲泽洲和查霞娟,1962),而我国南方桃树生长期的降雨次数多,而且强度大、降雨时间集中,尤其是长江下游的梅雨季节,常与涝渍相伴(李德明等,2010)。雨季积水导致土壤供氧条件恶化,常对桃树造成不同程度的伤害和许多生理障害,影响桃的生长发育和果实品质(Sairam et al,2008),因此雨季涝害是桃生产中存在的一个现实问题。砧木对抵抗逆境,扩大种植范围至关重要,所以耐涝砧木的筛选和推广对降水频繁、降水量大地区的桃栽培具有重要意义(Beckman,2003)。目前,我国桃树砧木种类繁多,其中毛桃、山桃、陕甘山桃、甘肃桃、新疆桃、扁桃、光核桃、杏、李、欧洲李和毛樱桃等均可作桃树的砧木(姜林 等,2011;叶航 等,2006)。在中国不同桃产区所用的砧木存在差异,又因本地区的使用习惯,对不同砧木的抗性,尤其是对耐涝性了解尚不全面(蔡志翔 等,2013;曹艳平,2007)。因此研究桃砧的耐涝机制和筛选耐涝种质资源,对于桃树的区域化推广和珍贵种质资源的开发利用意义重大。毛桃是我国应用最普遍的桃砧,山桃是对土壤适应性强,但怕涝,毛樱桃是最有潜力的矮化多抗型桃砧树种。本文以上述3个耐涝性存在差异的桃砧种质为材料,研究不同桃砧对淹水胁迫生理响应的差异,同时对9个常见桃砧种质(姜林 等,2011;叶航 等,2006;叶航 等,2006)进行耐涝性评价,以期为桃砧耐涝评价体系的建立及耐涝种质的评价及筛选提供参考,并为探讨耐涝机理提供一定的理论依据。

2. 国内外研究现状分析

桃树砧木是桃树生产的基础,是桃产业可持续发展的前提和保障。世界各国主要以桃实生苗作砧木,随着产业的发展,面临的问题亦愈来愈严重,如重茬、根癌病、根结线虫、水涝、盐碱、旱害、寒害等。各国均在通过搜集、筛选甚至选育优良砧木解决上述问题,也进行了抗性机理的研究。

桃树砧木研究虽然取得了一些成绩,但与产业和社会的需求尚有很大距离。国外的一些国家选育了一些优良砧木,并开始应用于生产,而我国桃树砧木的研究才刚刚起步。今后应重视野生资源的收集、保存与利用,加强桃树优良砧木选育、砧穗亲和性研究、砧木抗逆性的研究等,以尽快选育出适宜生产的优良桃砧木。

3. 研究的基本内容与计划

(1)试验材料

本试验在江苏省盐城市红多草莓专业合作社桃栽培基地进行。供试材料:桃砧包括毛樱桃、毛桃、山桃、F4、陕甘山桃、甘肃桃及筑波5号、GF677、GF43等9种种质,均为上述种质的实生砧木嫁接了春雪的1年生嫁接容器苗。2016年2月下旬选择大小较为一致的嫁接苗定植于塑料盆(上口径20 cm、高17 cm)中,每盆栽植1株,放置于四周开放的塑料大棚中。盆土为普通园土,常规管理。定植后于接穗基部2~3个芽体上方3 cm处平茬,培养30天后保留一枝发育良好的茎梢,去除其他萌蘖和新梢。4月20日选择一致的健壮苗木进行淹水处理。将选出的健壮苗置于水泥池中,每种桃砧每处理30盆,淹水处理使水面高出土面2~3 cm,及时补充水分,保证水面高度。其中10盆进行涝害调查,剩余20盆用于破坏性试验采样,分别于处理的第0、2、4、6、8 d的10:00进行采样,每处理3盆,重复3次。

(2)方法

(1)涝害调查及涝害指数计算。参照郭洪等(1999)的方法,于淹水后2、4、6、8 d观察叶片受害程度。根据淹水胁迫过程中桃砧植株表型变化,包括叶片脱落性、叶色、叶形态等外观指标,制定等级得分标准及评价方案,将涝害指数分为5级,具体见表1。

表1 涝害分级标准

分级

表现

0

全树叶片无涝害症状

1

全树有1/3叶片受害

2

全树有2/3叶片受害

3

全部叶片受害或1/3叶片干枯脱落

4

全树2/3叶片干枯脱落

5

全部叶片干枯脱落、植株死亡

涝害指数(%)=[Σ(各级株数该级数值)/(最高级值总株数)]100

(2)生理试验。分别于处理的第0、2、4、6和8 d上午10:00取成熟叶片(自顶芽向下第5~8片)和细根(直径小于2 mm),进行各项生理指标测定,每处理重复3次。其中根系活力采用TTC还原法,叶绿素含量采用乙醇提取-分光光度法,质膜透性采用相对电导率法,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法,超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑光还原法,过氧化物酶(POD)活性釆用愈创木酚法测定,参考邹琦(2000)和李合生(2000)的方法。

(3)数据处理与统计

参照马瑞娟等(2013)的方法对9个桃砧种质的耐涝性进行综合评价。主要步骤如下:

①对各指标的测定值进行主成分分析,将原来的各项指标转换成新的独立综合指标;

②计算每个桃砧种质综合指标的隶属函数值;

③根据综合指标贡献率计算各综合指标的权重;

④计算桃砧木品种的综合耐涝能力,D值为桃砧木在淹水胁迫下用综合指标评价所得的耐涝性综合评价值。

应用统计软件SPSS 20.0进行统计处理,采用t检验与相关分析,以P≤0.05作为检验水平。

结果分析

(1)淹水胁迫对桃砧涝害的影响

(2)淹水胁迫对桃砧根系活力的影响

(3)淹水胁迫对桃砧叶绿素含量的影响

(4)淹水胁迫对桃砧叶片细胞膜透性和丙二醛含量的影响

(5)淹水胁迫对桃砧叶片抗氧化酶活性的影响

(6)不同桃砧种质的耐涝性评价

结论

探索异区施肥或肥密对银杏叶产量和品质的影响,筛选有利于叶产量和叶品质提高的供肥组合和靠接方式。

4. 研究创新点

以1年生嫁接苗为试材,研究了3种桃砧对淹水胁迫生理响应的差异,并对9种桃砧种质进行了耐涝性评价。

研究结果为桃砧种质耐涝性评价提供了评价指标,同时筛选耐涝性强的桃砧为生产利用提供参考。

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