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不同油茶品种对干旱胁迫的响应及其抗旱性综合评价

2023-07-18分类号:S794.4

【作者】何小三  周文才  邱凤英  龚春  徐林初  肖相元  王玉娟  
【部门】江西省林业科学院  江西省油茶种质资源保护与利用重点实验室  
【摘要】【目的】研究不同油茶品种苗期的抗旱性及其对干旱胁迫的响应,筛选出适用于油茶抗旱性评价或鉴定的指标,并对其抗旱性进行综合评价,以期为油茶抗旱品种的选育等提供理论依据和方法。【方法】测定不同油茶品种在干旱胁迫下的形态、生长、生理生化等28项指标,研究不同油茶品种的抗旱性,运用主成分分析法筛选出适用于油茶抗旱性大小的评价或鉴定指标,并利用隶属函数法对油茶品种的抗旱性进行综合评价,根据不同干旱胁迫强度下各指标抗旱系数的变化情况,研究不同油茶品种对干旱胁迫的响应并探讨其抗旱机制。【结果】主成分分析结果得出,将与油茶抗旱性相关的28项指标归纳成3个主成分,累计贡献率为100%,具有很强的信息代表性;第一主成分可概括为光合参数和叶片解剖参数,第二主成分可概括为生长指标,第三主成分可概括为叶片气孔开度和脯氨酸含量,对应的抗旱性鉴定指标分别为净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片厚度、叶片上表皮厚度、气孔开度、气孔密度、干物质积累量、株高生长量及叶片脯氨酸含量。运用隶属函数值分析法对4个油茶品种的抗旱性进行综合评价,抗旱性强弱顺序为无2>赣190>兴46>无12。根据不同油茶品种在3个干旱胁迫强度下抗旱系数的变化情况得出,各油茶品种对干旱胁迫的响应既有相似之处又各有特点。干旱胁迫下,各油茶品种主要通过增加侧根数来提高根系的吸水能力,通过提高根冠比和根占整株比来增强植株的抗性;通过提高叶片紧实度、栅海比、气孔密度及水分利用效率(WUE)来减少水分散失和提高水分利用效率;通过提高抗氧化物质SOD的含量来清除超氧根阴离子等有害物质,保护细胞结构;通过提高叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等含量来降低渗透势,调节渗透平衡,减轻渗透胁迫对植物的伤害;通过增加内源激素ABA和MeJA含量来增强油茶的抗旱性,缓解干旱胁迫对油茶造成的伤害。【结论】净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶片厚度、叶片上表皮厚度、气孔开度、气孔密度、干物质积累量、株高生长量及叶片脯氨酸含量可作为油茶苗期的抗旱性鉴定指标;经抗旱性综合评价,无2的抗旱性最强;不同油茶品种对干旱胁迫是多途径的联合响应及抗旱机制,既有相同之处又各有特点,各品种在轻度干旱胁迫下的响应区别较大,但在重度干旱胁迫下主要是以SOD或ABA为主导的多途径响应及抗旱机制。
【关键词】油茶  干旱胁迫  响应  机制  综合评价
【基金】江西省重点研发计划项目(20203BBFL63056);; 中央财政林业科技推广示范项目(JXTG[2021]22号)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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