發(fā)布時間：2017-12-19 16:20

  本文關(guān)鍵詞：川藏高原‘金冠’蘋果生態(tài)適應(yīng)性研究　出處：《四川農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本研究以川藏高原典型生態(tài)區(qū)(茂縣、鹽源、小金及西藏林芝)‘金冠’蘋果為試材,對其生物學(xué)特性、葉片結(jié)構(gòu)、果實結(jié)構(gòu)、品質(zhì)形成及光合特性等進行研究,對影響結(jié)構(gòu)與品質(zhì)形成的主要氣象因子進行了相關(guān)性分析,從而探討不同生境下‘金冠’蘋果響應(yīng)與其適應(yīng),研究結(jié)果如下：1.川藏高原金冠蘋果的生物學(xué)特性與生態(tài)反應(yīng)進行比較分析,結(jié)果表明：(1)川藏高原‘金冠’蘋果物候期、枝梢成花及花序坐果存在顯著差異。其中冷涼高原區(qū)物候早,萌芽2月中下旬,花期3月上中旬,果實熟期7月中下旬；干暖河谷區(qū)物候較早,萌芽3月中下旬,花期4月上中旬,果實熟期8中下旬月；青藏高原區(qū)物候較晚,萌芽3月中下旬,花期5月上旬,9月中下旬果實成熟。樹體結(jié)構(gòu)緊湊,枝梢節(jié)間縮短,成花易,以中枝和短枝結(jié)果為主,成花率為林芝(51.29%)鹽源(47.59%)茂縣(41.79%)小金縣(39.57%)。頂花芽花粉活力明顯高于腋花芽,花朵坐果率66.81%-71.62%,花序坐果率80.52%-87.19%,平均種子數(shù)者達到7.1粒以上。(2)不同生境下金冠蘋果抗性研究表明：蘋果腐爛病、早期落葉病和白粉病是主要病害,區(qū)域性發(fā)病率和病情指數(shù)差異明顯。蘋果銹病僅在林芝地區(qū)發(fā)生,與銹病寄主植物有關(guān)；腐爛病是川藏高原蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的限制因子,年均降雨量與腐爛病、早期落葉病病情指數(shù)呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達r=0.9778和0.8918。(3)不同生境下金冠蘋果在年生長周期中體積和重量呈S型曲線增長,果實中酸和Vc變化趨勢一致,幼果期至成熟期酸和Vc逐漸降低；糖份積累有2次快速期,第一次是淀粉快速減少之后,第二次是果實膨大期的末期至成熟期的始期,與成熟期淀粉快速減少期同步進行；淀粉含量隨著果實細胞的分裂顯著增加達到最大值,其峰值的出現(xiàn)因生態(tài)區(qū)不同而存在差異；果實硬度隨發(fā)育進程呈現(xiàn)下降趨勢,其中小金和林芝果實硬度較大,鹽源果實硬度最�。豢扇苄怨绦挝�、糖及糖酸比均隨著果實發(fā)育不斷增加。相關(guān)分析表明：總酸含量與總糖、可溶性固形物呈顯著正相關(guān),與糖酸比呈顯著負相關(guān)；Vc含量與果實硬度呈顯著正相關(guān)；總糖與可溶性固形物呈顯著正相關(guān)；淀粉含量與果實硬度呈顯著正相關(guān)。2.不同生境下‘金冠’蘋果葉片結(jié)構(gòu)特征比較研究,結(jié)果表明：(1)不同生境下‘金冠’葉片氣孔器面積以林芝最大(428.44 mm~2)、鹽源次之(337.32mm~2)、小金最小(304.60mm~2),氣孔密度以小金最大(397.67個.mm-2),林芝最小(332.67個.mm-2),鹽源縣和茂縣居中(為397.67個.mm-2、389個.mm-2)；小金(22.67個.mm-2)和茂縣(20.67個.mm-2)葉片表皮毛較為密集,而林芝(9.67個.mm-2)及鹽源縣(8.33個.mm-2)密度則較為稀疏。葉片柵欄組織、海綿組織界限明顯,柵欄組織和海綿組織厚度以林芝最大,茂縣葉片柵欄組織最小,鹽源葉片海綿組織最小；柵／海比在0.95-1.28之間,鹽源葉片柵/海比最大(1.28)。(2)不同生境下‘金冠’葉片的超微結(jié)構(gòu)顯示,葉肉細胞中的葉綠體呈長橢圓形,并在細胞中呈片層緯線平行排列。茂縣葉肉細胞葉綠體排列于細胞的邊緣,且基粒多、平均達42.5個,片層發(fā)達、平均為35.25層；而鹽源、小金及林芝的葉綠體則向細胞中央靠攏,且有少量葉綠體扭曲變形。鹽源葉片基粒數(shù)最多,為48.54,但基粒層數(shù)僅為20.89,基粒垛疊程度較低；小金的內(nèi)囊體膜較為豐富,基粒數(shù)和基粒片層數(shù),為41.33個、31.13層；林芝的基粒垛疊程度較低且基粒數(shù)及基粒片層均較少,為40.3個、16.48層。鹽源‘金冠’葉綠體密度最大,達38.2/umm~2,其次是茂縣和小金,分別為33.29/um~2及33.2/um~2,密度最小的是西藏林芝,僅有22.4/um~2;而葉綠體淀粉粒密度則以林芝最多,平均每個基粒為6.6個。(3)主要生態(tài)因子與葉片結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析表明：葉片氣孔密度受空氣濕度的負效應(yīng)影響較大,氣孔面積受相對濕度的正效應(yīng)影響較大；表皮毛密度受年極端最高溫的正效應(yīng)影響程度更大；年均晝夜溫差對柵欄組織厚度及柵欄細胞層數(shù)的正效應(yīng)占主導(dǎo)作用；年極端最低溫對海綿組織厚度的負效應(yīng)占主導(dǎo)作用；一月平均氣溫對柵欄組織厚度／海綿組織厚度的正效應(yīng)占主導(dǎo)作用�！�10℃年均積溫對淀粉粒數(shù)的負效應(yīng)占主導(dǎo)作用；一月平均氣溫對葉綠體數(shù)及基粒數(shù)的正效應(yīng)占主導(dǎo)作用；海拔高度對基粒片層數(shù)及基粒片層厚度的負效應(yīng)占主導(dǎo)作用。3.不同生境下‘金冠’果實解剖結(jié)構(gòu)特征比較研究,結(jié)果表明：(1)‘金冠’果實表面蠟質(zhì)膜、角質(zhì)膜與表皮細胞相互嵌合呈堆積狀,角質(zhì)層下的表皮細胞由一層排列緊密的以橢圓形和長方形單層細胞構(gòu)成。鹽源和茂縣果面粗糙且果點大而密,角質(zhì)膜薄,表皮細胞斷口數(shù)多,且質(zhì)地不均勻；小金和林芝則果面光潔且果點小而稀,角質(zhì)膜厚,表皮斷口數(shù)少,表皮細胞質(zhì)地均勻；果點大小和密度,表皮斷裂數(shù)是衡量果面光潔度的重要特征。(2)不同生境下‘金冠’果實表皮細胞下由3-4層細胞組成的機械組織,機械組織下有兩層不同的果肉組織；靠近果皮的外層果肉細胞較小,排列緊密。小金近果皮果肉細胞較為細長(果形指數(shù)為1.34)、內(nèi)層果肉細胞大小均勻,排列緊密；而鹽源‘金冠’近果皮果肉細胞較為短圓(果形指數(shù)為1.27),內(nèi)層果肉細胞間隙明顯,大小不均勻,部分內(nèi)層果肉細胞呈多邊形。(3)果皮超微結(jié)構(gòu)顯示,茂縣和小金果皮細胞壁結(jié)構(gòu)完整,林芝部分細胞壁疏松,部分質(zhì)膜出現(xiàn)降解現(xiàn)象,鹽源大部分果皮細胞壁結(jié)構(gòu)疏松出現(xiàn)解體；果皮細胞葉綠體均清晰可見,結(jié)構(gòu)完整,葉綠體含量均較少,平均為3.07個/um~2；果肉細胞表現(xiàn)出較為一致的特征,細胞壁分解,胞間層消失,淀粉粒出現(xiàn)空洞,葉綠體完全解體。(4)不同生境下主要氣象因子對果實結(jié)構(gòu)特征相關(guān)性分析表明,果點大小受降雨的影響較大。雨量多、空氣濕潤的地區(qū),果實機械組織厚度小,細胞層數(shù)少；雨量少、空氣干燥的地區(qū),果實機械組織發(fā)達,細胞層數(shù)多,厚度大；晝夜溫差大,雨量充沛,氣候冷涼的地區(qū),果肉細胞長度增加,利于高樁果形的形成。4.對不同生境下‘金冠’的光合特性及光合色素進行了研究,結(jié)果表明：(1)不同生境‘金冠’蘋果Pn日變化呈雙峰曲線,“午休”現(xiàn)象明顯。茂縣、小金及鹽源Pn日變化趨勢基本一致,11：00出現(xiàn)第1次高峰,其峰值分別為17.38、18.71及17.8μmol/m~2/s,第2次高峰出現(xiàn)在14：00；而林芝Pn第1次高峰出現(xiàn)在13：00,峰值為15.7μmol/m~2/s,第2次高峰出現(xiàn)在15：00。(2)不同生境下‘金冠’的Pn年變化呈雙峰曲線,茂縣、小金及鹽源Pn第1次高峰出現(xiàn)在6月中下旬,而林芝Pn出現(xiàn)較晚,7月份出現(xiàn)第1次高峰,、4個區(qū)域第2次高峰均出現(xiàn)在9月。(3)不同生境下‘金冠’的LCP及LSP存在明顯差異。鹽源的LCP最低,為(24±2.3)μmol/m~2/s,其次為小金和茂縣,LCP分別為(44±1.15)及(45±1.52)μmol/m~2/s,林芝LCP則最高,為(84±0.88)μmol/m~2/s。光飽和點LSP林芝最高,達(1940±5.71)μmol/m~2/s,其次為鹽源和小金分別為(1816±3.4)及(1792±1.45)μmol/m~2/s,茂縣金冠LSP最低,為(1684±4.81)μmol/m~2/s;鹽源和小金的AQY最高,表明其對弱光的利用率較高,茂縣和林芝的AQY最低。(4)當CO_2濃度在400μmol/mol以下,不同生境‘金冠’的Pn隨CO_2濃度增加呈直線上升；林芝最先達到CO_2補償點,CCP為(55.06±0.94)μmol/mol,其次茂縣和鹽源CCP分別為(59.87±0.86)和(64.65±1.17)μmol/mol,小金最后達到CO_2補償點,其CCP為(67.23±0.22)μmol/mol;林芝金冠CSP最高,達(1588±5.2)μmol/mol,其次為鹽源和小金,CSP分別為(1542±2.01)及(1478±5.84)μmol/mol,茂縣金冠CSP最低,為(1465±2.51)μmol/mol。羧化效率以林芝CE最高,說明對低濃度CO_2的利用率高,茂縣CE最低,茂縣對CO_2的利用率較低。(5)不同生境‘金冠’蘋果光合參數(shù)與主要生理生態(tài)因子間存在密切關(guān)系,凈光合速率、蒸騰速率及氣孔導(dǎo)度分別與光合有效輻射及溫度成正相關(guān),與大氣中CO_2濃度呈負相關(guān)；胞間CO_2濃度與光合有效輻射及溫度呈負相關(guān),與大氣中CO_2濃度呈正相關(guān)；氣孔導(dǎo)度、胞間CO_2濃度與大氣相對濕度呈正相關(guān),與水氣壓差呈負相關(guān)；凈光合速率與蒸騰速率則與大氣相對濕度呈負相關(guān),與水汽壓差呈正相關(guān)。PAR是對光合特性影響最大的環(huán)境因子。蒸騰速率與類胡蘿卜素呈顯著正相關(guān)。葉片凈光合速率與總?cè)~綠素(a+b)及葉綠素a呈極顯著正相關(guān),與葉綠素b及葉綠素a/b呈顯著正相關(guān),與類胡羅卜素呈正相。5.不同生境下主要生態(tài)因子對‘金冠’蘋果品質(zhì)的影響研究,結(jié)果表明：(1)‘金冠’蘋果在川藏高原均表現(xiàn)出陽面著色、酸甜風味濃郁等特點,其中在小金‘金冠’的整體表現(xiàn)最優(yōu)。(2)主要生態(tài)因子對其品質(zhì)分析表明：果重與6-8月均溫及6-8月≥10℃積溫呈顯著正相關(guān),6-8月均溫作用更大；果形指數(shù)與年均晝夜溫差及海拔呈顯著正相關(guān),與6-8月均溫呈顯著負相關(guān),晝夜溫差越大,6-8月均溫越低,利于高樁果形的形成；6-8月降雨量對果實硬度影響最大,但與6-8月均溫、6-8月降雨量及年均降雨量呈顯著負相關(guān),與6-8月晝夜溫差呈顯著正相關(guān)；花青苷與6-8月晝夜溫差、6-8月日照時數(shù)呈顯著正相關(guān),6-8月鋪反光膜、傍晚噴霧降溫均有助于金冠蘋果著色；可溶性固形物與6-8月晝夜溫差呈顯著正相關(guān),與年均≥10℃積溫呈顯著負相關(guān)；總糖與6-8月晝夜溫差呈顯著正相關(guān)；總酸與年均晝夜溫差呈顯著正相關(guān),與年均降雨量呈顯著負相關(guān)；Vc含量分別與年均晝夜溫差及年均日照時數(shù)呈顯著正相關(guān),其中年均日照時數(shù)的影響作用更大。(3)研究發(fā)現(xiàn)當6-8月均溫達20.9℃、晝夜溫差12.3℃、≥10℃年均積溫1911.6℃、降雨296.1 mm、日照時數(shù)559.5 h,年均晝夜溫差12.8℃、≥10℃年均積溫3227.8℃、年均降雨量617.5 mm、年均日照時數(shù)2142.6 h、海拔3010.8m時,‘金冠’蘋果品質(zhì)表現(xiàn)最佳。研究還發(fā)現(xiàn)：影響果實品質(zhì)8項中的6項指標均受晝夜溫差的顯著影響,晝夜溫差是川藏高原蘋果優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的最主要評價因子之一,在一定范圍內(nèi),晝夜溫差越大,果實品質(zhì)越好。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S661.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程籍;謝紅江;廖明安;楊文淵;陶煉;;川藏高海拔地區(qū)金冠蘋果品質(zhì)與氣象因子的關(guān)系[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年03期

2 MA Ping;BAI Tuan-hui;WANG Xiao-qian;MA Feng-wang;;Effects of light intensity on photosynthesis and photoprotective mechanisms in apple under progressive drought[J];Journal of Integrative Agriculture;2015年09期

3 左力輝;段龍飛;張軍;楊敏生;;新疆野蘋果光合和葉綠素熒光參數(shù)季節(jié)變化[J];北方園藝;2015年01期

4 馬慧麗;呂德國;;光照條件對‘寒富’蘋果葉片結(jié)構(gòu)和光合特性的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2014年07期

5 李麗瓊;廖明安;陽世瑩;;不同海拔和樹冠層次對金冠蘋果著色及相關(guān)酶活性的影響[J];核農(nóng)學(xué)報;2014年03期

6 張雪;梁俊;;蘋果花粉萌發(fā)率影響因素研究初報[J];陜西農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年01期

7 徐臣善;徐愛紅;;高溫對蘋果花粉在花柱內(nèi)萌發(fā)和生長的影響[J];植物生理學(xué)報;2014年01期

8 王貴平;查養(yǎng)良;馬明;劉暢;王金政;;不同蘋果產(chǎn)區(qū)壁蜂授粉生物學(xué)特性及授粉效應(yīng)研究[J];中國農(nóng)學(xué)通報;2013年34期

9 李宏建;劉志;王宏;徐貴軒;宋哲;何明莉;張春波;;蘋果果實組織結(jié)構(gòu)與果實失重率和硬度變化的關(guān)系[J];果樹學(xué)報;2013年05期

10 婁德龍;姜風濤;王士強;;蘋果蜜蜂授粉研究[J];中國蜂業(yè);2013年Z2期

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