高温干旱协同胁迫对杜鹃幼苗生长及生理特性的影响

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杜鹃种类繁多,对高温干旱的适应能力千差万别。为解决因季节性降水不均出现干旱,导致杜鹃难以适应干旱气候的问题,选择观赏性强且常见的鹿角杜鹃(Rhododendron lαtoucheae Franch)、马 银 花(Rhododendron ovatum(Lindl.)Planch.ex Maxim.)、映山红(Rhododendron simsii Planch.)为试验材料,利用人工气候箱控制温度、PEG-6000控制水分环境条件模拟干旱,创造四种温湿度环境(32℃(昼)/25℃(夜)、10%PEG-6000;32℃(昼)/25℃(夜)、20%PEG-6000;38℃(昼)/28℃(夜)、10%PEG-6000;38℃(昼)/28℃(夜)、20%PEG-6000)研究高温干旱协同胁迫下杜鹃幼苗的生长情况和生理指标,探索三种杜鹃在高温干旱协同胁迫下的抗性生理,以期为今后进一步研究杜鹃抵抗高温干旱灾害提供理论依据。主要研究结果如下:(1)随着胁迫程度加强和胁迫时间延长,三种杜鹃的株高、地径、生物量、叶片相对含水量均呈显著减少,马银花减少最快,鹿角杜鹃减少最慢;根冠比随胁迫程度呈增加趋势且在受高温影响最大;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、总叶绿素含量均呈先增后减或逐渐减少的趋势。胁迫期间,马银花的光合色素在胁迫下最快出现减少趋势,映山红的总叶绿素含量最高且减幅最小,鹿角杜鹃居中。(2)随着胁迫程度加强和胁迫时间延长,三种杜鹃的SOD呈先增后减或逐渐减少的趋势,CAT则呈逐渐升高的趋势,且高温胁迫下的增幅程度高于干旱胁迫,说明杜鹃的抗氧化酶对高温胁迫更加敏感。鹿角杜鹃SOD增幅明显小于马银花和映山红,马银花CAT酶活性增幅虽然大于鹿角杜鹃和映山红,但四个处理下其活性大小均小于另外两种杜鹃。可见,高温干旱协同胁迫下保护酶活性的增强是植物抵御高温氧化伤害的重要机制,耐热性强的映山红酶活性或增幅大于不耐热的鹿角杜鹃和马银花。(3)随着胁迫程度加强和胁迫时间延长,三种杜鹃的MDA含量均呈增加趋势,且协同胁迫下明显高于单一胁迫。马银花的MDA含量在不受胁迫时含量最低,受到胁迫后增幅最大且前期增幅大于后期,而鹿角杜鹃和映山红则是后期增幅大于前期;鹿角杜鹃和映山红的脯氨酸含量后期显著增加而马银花前期增幅较大后期缓慢减少、三种杜鹃的可溶性蛋白含量呈先增后减或缓慢增加的趋势,可溶性糖含量均有显著增加,且干旱胁迫下的增幅明显大于高温胁迫,马银花上升幅度较小且后期变化平缓或逐渐减少。(4)干旱胁迫下三种杜鹃除抗氧化酶活性外其余指标变化幅度均强于高温胁迫,说明杜鹃对干旱胁迫更加敏感,协同胁迫对杜鹃幼苗的伤害程度最大;主成分研究发现,MDA、可溶性糖、CAT、地径、株高、RWC、SOD是鹿角杜鹃、马银花、映山红耐热性强弱的主要评价指标。用隶属函数法从光合色素、MDA含量、SOD、CAT、可溶性蛋白、可溶性糖等指标对三种杜鹃苗期耐旱性进行综合评定,结果分析得出三种杜鹃耐热性强弱依次为:映山红>鹿角杜鹃>马银花。
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