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核桃属、山核桃属4个品种应对干旱胁迫的生理响应研究

核桃属、山核桃属4个品种应对干旱胁迫的生理响应研究

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作者：王寒茹安徽农业大学

学位级别：硕士

核桃属和山核桃属的植物具有适应性强,用途多,种实含油率高等特点,是目前重要的木本油料、干果树种和用材树种。全球分布的核桃属和山核桃属植物分别有23和18种。中国核桃属主要有5个种（核桃（Juglans regia L）、核桃楸（Juglans mand... 详细信息

核桃属和山核桃属的植物具有适应性强,用途多,种实含油率高等特点,是目前重要的木本油料、干果树种和用材树种。全球分布的核桃属和山核桃属植物分别有23和18种。中国核桃属主要有5个种（核桃（Juglans regia L）、核桃楸（Juglans mandshurica Maxim）、野核桃（Juglans cathayensis Dode）、泡核桃（Juglans sigillata Dode）、麻核桃（Juglans hopeiensis Hu））,分布在云南、陕西、四川等省份的核桃主产区内。近年来,来自美国的‘波尼’（Carya illinoinensis‘Pawnee’）和‘北加州黑核桃’（Juglans hindsii Rehder）在四川、云南、陕西等地均有引种栽培,四川、云南等南方地区在夏季有时会出现连续7-10天的伏旱,对核桃的产量和品质造成极大的影响。本研究以2年生核桃属的美国黑核桃——‘北加州黑核桃’、泡核桃——‘漾濞大泡核桃’和四川乡土核桃——‘旺核2号’（Juglans regia L Wanghe 2）,以及山核桃属美国山核桃——‘波尼’实生苗为研究对象,采用自然干旱法进行耐旱性模拟试验,研究干旱协迫过程中不同品种的形态特征和生理生化指标,对比分析其动态变化规律,并运用灰色关联法、隶属函数法进行综合评价。目的是研究这些品种对当地干旱的适应性,进一步选出抗旱性强的品种,应用于品种改良、生态修复或林产品生产,科学指导生产实践。主要研究结果如下:（1）地上部分形态适应性特征‘北加州黑核桃’的叶片开始萎蔫、变黄、变黑分别出现在胁迫后的第4 d、9 d和19 d。‘波尼’叶片在胁迫处理后第19 d开始萎蔫变黄,在第23 d叶片变黑。胁迫对二者的的枝条和主干形态无明显影响。‘漾濞大泡核桃’的叶片分别在胁迫处理的第4 d、9 d、17 d出现了萎蔫、变黄、变黑特征,枝条和主干分别在第17 d和第28 d出现黑斑。‘旺核2号’在胁迫处理的第9 d叶片萎蔫且长黄斑,在第17 d叶片长黑斑,第19 d枝条长黑斑,第31 d主干长黑斑。（2）根系形态适应性特征根系的形态特征包括总根长、表面积、平均直径、体积和根尖数在干旱胁迫初期没有明显的变化,胁迫后期抑制作用显著增加。其中,‘漾濞大泡核桃’和‘旺核2号’分别在胁迫处理后的第17 d和第19 d时,‘北加州黑核桃’和‘波尼’分别在第19 d和第17 d时,其根系伸长生长（总根长）、增粗生长（根系表面积）均受到明显抑制;‘北加州黑核桃’、‘波尼’、‘漾濞大泡核桃’和‘旺核2号’根尖数分别在胁迫后的第23 d、17 d、9 d和第14 d明显减少;根系平均直径根系体积受干旱胁迫的影响相对较小。（3）生物量变化特征地上鲜重和地上干重随干旱处理时间的变化总体呈现下降的趋势,对照组地上鲜重和地上干重总体呈上升趋势,在整个胁迫过程中,‘漾濞大泡核桃’的降幅均最大,说明其抗旱性最弱。根鲜重和根干重随干旱处理时间的变化总体呈现先上升后下降的趋势,对照组根系鲜重和干重总体呈上升趋势,在干旱胁迫初期根鲜重和根干重增加,干旱未对植株内代谢和生物质合成造成干扰,‘旺核2号’在第14 d后、‘北加州黑核桃’和‘漾濞大泡核桃’在第17 d后、‘波尼’在第19 d后根系鲜重小于对照组,说明‘旺核2号’抗旱性最弱,‘波尼’抗旱性最强。‘北加州黑核桃’和‘波尼’在干旱胁迫第19 d后、‘漾濞大泡核桃’和‘旺核2号’在第17 d后根系干重小于对照组,说明‘北加州黑核桃’和‘波尼’的抗旱性大于‘漾濞大泡核桃’和‘旺核2号’。（4）生理指标的变化特征4个品种的根系活力、叶片相对含水量、叶片水势和超氧化物歧化酶均随干旱胁迫的增强而呈下降的趋势,叶片相对电导率呈上升的趋势,叶片丙二醛含量呈先增加后下降最后上升的趋势,可溶性糖含量呈先增后减的趋势。叶片可溶性糖含量在第14 d时发生显著变化;根系活力在第17 d时发生显著变化;叶片相对含水量和丙二醛含量以及超氧化物歧化酶活性在第19 d时开始发生显著变化;叶片相对电导率、叶片水势均在第23 d时发生显著变化。（5）适应性评价:综合形态和生理指标,4个品种的综合抗旱隶属值排序为‘北加州黑核桃’（5.319）＞‘波尼’（5.245）＞‘旺核2号’（5.229）＞‘漾濞泡核桃’（5.134）。

关键词： ‘北加州黑核桃’ ‘波尼’ ‘漾濞大泡核桃’ ‘旺核2号’ 抗旱性

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