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葡萄根系抗寒性研究

作　者: 张倩
导　师: 郭大龙
学　校: 河南科技大学
专　业: 果树学
关键词: 葡萄种群 LT50 根系细胞膜综合评价
分类号: S663.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

田间植株出现冻害的部位通常是根系，根系遭受冻害的几率极大，因此，以葡萄根系作为试材研究其抗寒性更具有实际意义。本研究先以‘康可’、‘葡萄园’、‘无核白’、‘龙宝’、‘公酿一号’和‘白塞比尔’根系为材料，用不同低温（-4℃，-5℃，-6℃，-7℃，-8℃，-9℃，-10℃）处理8h后，测定低温对不同葡萄品种根系生物膜的影响，对葡萄根系的抗寒指标如细胞膜渗出率，自由水与束缚水，糖、蛋白质、氨基酸以及丙二醛含量等进行分析与探讨，并通过数学公式Logistic方程计算出‘康可’、‘无核白’、‘葡萄园皇后’等葡萄根系的半致死温度，筛选出评价葡萄抗寒性的适宜指标。在此基础上，利用筛选出的敏感指标对5个不同种群的22个葡萄材料进行抗寒性综合分析，比较它们抗寒能力的强弱，研究结果对新的抗寒品种的培育具有重要的现实意义和实际应用价值，也为葡萄抗寒性育种和优良品种推广应用提供理论依据。通过对葡萄根系各项抗寒指标进行分析与探讨发现：1．随着处理温度的降低，6个葡萄材料的电解质渗出率上升趋势呈明显S型，结合Logistic回归方程，计算出葡萄材料的半致死温度，其中‘康可’的半致死温度最低，为-9.6℃。2．随着胁迫温度的降低，‘康可’、‘无核白’、‘葡萄园皇后’等葡萄材料根系可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量均升高，但是基因型不同，各指标升降幅度不一样，其中‘康可’升降幅度最大，‘无核白’升降幅度最小。3室温下自由水与束缚水含量的测定结果表明，‘康可’根系的含水量最低，自由水/束缚水值最小，抗寒性最强；‘无核白’根系的含水量最高，自由水/束缚水值最大，抗寒性最弱。4通过比较‘康可’、‘无核白’、‘葡萄园皇后’等葡萄品种组织结构发现：‘康可’根系的皮层细胞较多，细胞排列紧密，形成髓射线的薄壁细胞较周围的小，导管较小且数量多，因此抗寒性强些。3.通过对LT₅₀、自由水/束缚水、MDA、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量等7个抗寒指标进行相关分析，发现有些生化指标的信息表达结果一样，可以简化。通过对LT₅₀、生理生化以及生物根系形态指标进行主成分析，依据第1、第2和第3主成分累计贡献率，可以将葡萄抗寒性测定指标简化为根系组织结构特征、丙二醛和半致死温度，其可用来概括抗寒性指标中的绝大多数信息。利用筛选出的敏感指标对5个种群的22个葡萄材料进行综合分析结果表明：1利用LT₅₀对5个葡萄种群的22个材料进行了抗寒葡萄种质筛选和葡萄抗寒性机理的探索，根系的解剖结构反映结果与半致死温度基本一致，表明半致死温度可作为葡萄抗寒性评价的一个可靠指标。2五个葡萄种群的抗寒能力强弱为：美洲种＞山欧杂种＞法美杂种＞欧美杂种＞欧亚种。其中美洲种的‘康可’抗寒性最强，欧亚种的‘红地球’、‘无核白’抗寒能力比较差。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第1章文献综述  8-18
  1.1 果树冻害及发生机理  8-9
    1.1.1 果树不同器官冻害表现  8-9
    1.1.2 果树冻害机理  9
  1.2 果树抗寒研究进展  9-13
    1.2.1 组织结构与抗寒性的关系  9-10
    1.2.2 生理代谢与抗寒性的关系  10-11
    1.2.3 生理生化指标与抗寒性的关系  11-12
    1.2.4 抗寒性测定方法研究进展  12-13
  1.3 葡萄抗寒研究进展  13-17
    1.3.1 葡萄抗寒机理  13-14
    1.3.2 葡萄根系生物学特性及提高根系抗寒性的途径  14-15
    1.3.3 国内外对葡萄抗寒种质资源的研究利用  15-17
  1.4 本研究的目的和意义  17-18
第2章葡萄根系抗寒指标的筛选和评价  18-37
  2.1 材料与方法  18-24
    2.1.1 试验材料  18
    2.1.2 试验处理  18
    2.1.3 测定方法  18-24
      2.1.3.1 电解质渗出率的测定  18-19
      2.1.3.2 可溶性蛋白质的测定  19-20
      2.1.3.3 游离脯氨酸的测定  20-21
      2.1.3.4 可溶性糖含量的测定  21-22
      2.1.3.5 丙二醛(MDA) 含量的测定  22-23
      2.1.3.6 自由水和束缚水含量的测定  23
      2.1.3.7 葡萄根系组织结构的观察  23-24
  2.2 数据处理  24
  2.3 结果与分析  24-33
    2.3.1 葡萄根系的电解质渗透率及低温半致死温度的测定结果  24-26
    2.3.2 低温逆境对葡萄根系可溶性蛋白质变化的影响  26
    2.3.3 低温逆境对葡萄根系游离脯氨酸变化的影响  26-27
    2.3.4 低温逆境对葡萄根系可溶性糖变化的影响  27-28
    2.3.5 低温逆境对葡萄根系 MDA 变化的影响  28-29
    2.3.6 葡萄根系的含水量  29-30
    2.3.7 葡萄根系结构的观察  30-31
    2.3.8 葡萄材料抗寒性分类及综合评价  31-33
      2.3.8.1 根系各项生理指标的相关系数矩阵  31-32
      2.3.8.2 主成分分析筛选抗寒性综合评价指标  32-33
  2.4 讨论  33-36
    2.4.1 半致死温度与抗寒性  33-34
    2.4.2 生化指标与抗寒性的关系  34
    2.4.3 自由水与束缚水与抗寒性的关系  34-35
    2.4.4 组织结构与抗寒性的关系  35
    2.4.5 关于抗寒性鉴定指标和方法  35-36
  2.5 展望  36
  2.6 结论  36-37
第3章 5 个葡萄种群根系抗寒性的研究  37-46
  3.1 材料与方法  37-38
    3.1.1 试验材料  37
    3.1.2 试验处理  37-38
    3.1.3 试验方法  38
  3.2 数据分析  38-39
  3.3 结果与分析  39-43
    3.3.1 葡萄材料相对电导率 Logistic 回归模型的建立及 LT_(50)的确定  39-40
    3.3.2 葡萄根系形态结构的观察与分析  40-42
    3.3.3 根系抗寒性分类  42-43
  3.4 讨论  43-44
    3.4.1 不同材料葡萄根系抗寒性差异的分析  43-44
    3.4.2 低温锻炼与葡萄根系抗寒性的关系  44
    3.4.3 不同葡萄材料根系冻害的原因与预防措施  44
  3.5 展望  44-45
  3.6 结论  45-46
参考文献  46-50
致谢  50-51
攻读硕士学位期间的研究成果  51

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