【摘要】：杜鵑花(Rhododendron)是重要的園林綠化觀賞植物,同時(shí)亦具有較高的應(yīng)用價(jià)值。城市園林中應(yīng)用的大部分杜鵑花品種最適生長溫度為18-25℃,溫度超過30℃則生長緩慢,需要溫暖濕潤、通風(fēng)涼爽和半陰的環(huán)境。但夏季持續(xù)的高溫極易導(dǎo)致杜鵑花受到抑制和危害,嚴(yán)重影響杜鵑花在城市園林中的推廣應(yīng)用。高溫脅迫已成為高山野生杜鵑花引種馴化和杜鵑花園藝品種園林應(yīng)用的最主要環(huán)境限制因素。本試驗(yàn)選擇兩個(gè)杜鵑花品種‘粉珍珠’(Rhododendron'Fen Zhenzhu')及‘狀元紅’(Rhododendron'Zhuangyuan Hong'),采用人工控制氣候法,探究在高溫脅迫下弱光、熱鍛煉及不同空氣濕度處理對杜鵑花生長、生理特征、光合作用以及葉片結(jié)構(gòu)的影響,為杜鵑花夏季生產(chǎn)及應(yīng)用提供理論依據(jù)。通過測定杜鵑花氣體交換參數(shù)、葉片解剖參數(shù)以及生理指標(biāo)(包括相對含水量、相對電導(dǎo)率、葉綠素、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、MDA及H_2O_2的含量以及酶活性)的變化,以期探究不同處理對杜鵑花耐熱性影響的生理機(jī)制,理清杜鵑花抗熱機(jī)理,尋找有效提高杜鵑花高溫抗性的新途徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)將兩個(gè)品種杜鵑花置于相對濕度設(shè)定為45%、55%、65%、75%及85%(對應(yīng)的VPD分別為3.64、2.98、2.32、1.66、0.99 kPa),溫度設(shè)定為38℃的人工氣候箱內(nèi),進(jìn)行14天高溫的脅迫。結(jié)果表明,‘粉珍珠’在75%相對濕度處理下凈光合速率下降最少(下降79.8%),而‘狀元紅’在85%相對濕度處理下凈光合速率下降最小(下降75.4%);兩個(gè)杜鵑花品種在75%和85%相對濕度處理下,RWC下降較小,且電解質(zhì)在75%相對濕度處理下只有些微的下降;在較高相對濕度下,兩個(gè)品種杜鵑花葉片受害情況較輕,可能是因?yàn)橹参锟梢酝ㄟ^增加總?cè)~綠素含量、降低氣孔孔徑、氣孔密度和單位面積氣孔張開數(shù)、提高酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量以及改善葉片結(jié)構(gòu)來避免損傷。這表明,較高的相對空氣濕度在一定程度上可以提高熱穩(wěn)定性。(2)將兩個(gè)品種杜鵑花植株置于光照強(qiáng)度為3000lx、6000lx、9000lx以及12000lx的38℃人工氣候箱中脅迫14天。結(jié)果表明,雙重脅迫對杜鵑花植株的生長表現(xiàn)產(chǎn)生一定影響,且隨著光照強(qiáng)度越低,葉片相對含水量越低,而相對電導(dǎo)率越高;植株凈光合速率、葉綠素a與b以及總?cè)~綠素含量均隨著光照強(qiáng)度降低而降低。同時(shí),‘粉珍珠’在極弱光照3000lx雙重脅迫下,可溶性糖及Pro質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著增加;‘狀元紅’則主要依靠可溶性糖以及可溶性蛋白進(jìn)行細(xì)胞滲透的調(diào)節(jié)。2個(gè)杜鵑花品種葉片結(jié)構(gòu)緊密度、結(jié)構(gòu)疏松度以及上表皮氣孔密度及氣孔開度在各脅迫處理下均表現(xiàn)不同程度的下降,‘粉珍珠’的角質(zhì)層比在3000lx雙重脅迫下明顯下降,‘狀元紅’葉片角質(zhì)層比在雙重脅迫下均顯著增加。此外,‘粉珍珠’在3000lx雙重脅迫下,MDA增加量最大,這表明,該處理下杜鵑花葉片細(xì)胞被破壞較嚴(yán)重。‘粉珍珠’在6000lx、9000lx及12000lx光照及高溫脅迫下H_2O_2含量比對照處理要低,這可能要?dú)w因于這些處理下POD及CAT具有較高的活性,導(dǎo)致SOD轉(zhuǎn)化成的H_2O_2被大部分清除。這表明在高溫弱光雙重脅迫下,光照強(qiáng)度越低,對杜鵑花植株的傷害越大。(3)將兩個(gè)杜鵑花品種置于30℃人工氣候箱進(jìn)行7d的熱鍛煉后,再分別置于38℃及42℃高溫下脅迫14天。結(jié)果表明:熱鍛煉處理通過氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間隙CO_2摩爾分?jǐn)?shù)及蒸騰速率的不同變化進(jìn)而提高兩個(gè)杜鵑花品種的凈光合速率;熱鍛煉提高柵欄海綿組織比,保證了葉片組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定;熱鍛煉處理后,兩個(gè)品種中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均下降;熱鍛煉處理后,葉片中H_2O_2和MDA含量下降且差異顯著性不同,‘狀元紅’葉片MDA含量在38℃高溫脅迫下變化顯著,這是兩個(gè)品種中SOD、POD和CAT活性變化差異的結(jié)果。這些結(jié)果說明,熱鍛煉處理能提高杜鵑花植株的耐熱性,其減輕傷害的機(jī)理與植物品種有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S685.21

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