4个狗牙根品种(系)的耐寒性评价

摘要

狗牙根（CynodondactylonL.）是典型的暖季型草坪草之一，因其具有众多优点而被国内外广泛应用。但由于其抗寒性较差，在我国较寒冷地区的推广利用上受到限制。本研究以选育绿期长、抗寒性较强的优质狗牙根新品种为目标，以华中农业大学经辐射诱变选育出的狗牙根新品系‘矮败狗牙根’和田间筛选出的耐寒性表现较好的品系‘HN019’为研究对象，以草坪工程中广泛应用的狗牙根品种‘天堂419’（Tifway）和‘公主’(Princess)为对照，对其在人工低温胁迫和自然降温条件下的相关生理生化指标进行了测定，并对其物候期和不同时期的叶片组织结构进行了观测比较，对4个狗牙根材料的耐寒性做了综合评价，试验结果如下：
　　 1.对4个狗牙根品种（系）的物候期进行观测，发现各品种（系）的返青期都在3月中下旬，变化范围在3-4天，差异不显著。枯黄期在11月中旬至12月初，其中‘矮败狗牙根’的枯黄期最晚，比其它品种（系）晚了17-19天，绿色期最长。4个狗牙根品种（系）的绿色期长短顺序为：‘矮败狗牙根’＞‘公主’＞‘天堂419’＞‘HN019'。
　　 2.人工低温胁迫过程中，4个狗牙根品种（系）的生理生化指标变化趋势基本一致，但存在品种上的差异。从整体水平上看，‘矮败狗牙根’的电导率和丙二醛含量最小，脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD活性较大。而‘HN019’的电导率和丙二醛含量较大，脯氨酸、可溶性蛋白含量和SOD活性较小。‘公主’和‘天堂419’的各生理生化指标水平居中。在胁迫温度上，发现5℃胁迫时电导率值最大，植物受伤害最严重。通过模糊隶属函数法得出各品种（系）的耐寒性强弱顺序为：‘矮败狗牙根’＞‘天堂419’＞‘公主’＞‘HN019’。
　　 3.自然降温过程中，4个狗牙根品种（系）的生理生化指标变化趋势比较一致，也存在品种上的差异。综合来看，‘矮败狗牙根’的电导率值最小，可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD活性最大。‘HN019’的电导率值和丙二醛含量较大，脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量较小。‘公主’的丙二醛含量较小，脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量较大，‘天堂419’的丙二醛含量最大，可溶性蛋白质和叶绿素含量较大。并且可以看出，各品种（系）在12月份受低温伤害最严重。通过模糊隶属函数法得出各品种（系）的耐寒性强弱顺序为：‘矮败狗牙根’＞‘公主’＞‘天堂419’＞‘HN019’。
　　 4.对所测各生理生化指标进行主成分分析，发现人工低温胁迫和自然降温过程中各指标之间的相关性不完全一致。相同的是，电导率和丙二醛含量总是呈现出显著正相关，和脯氨酸、可溶性蛋白质含量也呈现较强的正相关，和叶绿素含量总呈现一定的负相关。丙二醛含量和脯氨酸含量总是呈现较强正相关。脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量、SOD活性也总是呈现一定的正相关。综合人工低温胁迫和自然降温过程中各指标主成分分析结果，可以看出，丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白质含量、电导率和SOD活性与狗牙根耐寒性的关系相对较密切，可以作为鉴定狗牙根耐寒性的重要指标，可溶性糖和叶绿素含量可以作为鉴定狗牙根耐寒性的参考指标。
　　 5.对4个狗牙根品种（系）不同时期的叶表皮结构进行观察分析，发现气孔的长度和宽度随着温度的降低呈减小趋势，而气孔密度随着温度的降低呈增大趋势，并且发现气孔宽度和密度越小的品种（系），耐寒性越强。
　　 6.对4个狗牙根品种（系）的叶片横切结构进行观察分析，发现4个品种（系）间叶片厚度、下表皮厚度、中脉维管束直径、大维管束直径和小维管束直径差异均达到了显著水平。并且发现，叶片厚度越大、中脉维管束直径和大维管束直径越小的品种（系），耐寒性越强。
　　 7.结合人工低温胁迫和自然降温过程中各生理生化指标的变化，以及对叶片组织结构的观察比较，综合评价得出4个狗牙根品种（系）耐寒性强弱顺序为：‘矮败狗牙根’＞‘公主’和‘天堂419’＞‘HN019’。

目录

文摘

英文文摘

缩略词表

1 文献综述

1.1 狗牙根资源研究概况

1.2 植物抗寒性研究概况

1.2.1 植物生理生化变化与耐寒性

1.2.2 植物叶片组织结构与耐寒性

1.3 研究的目的和意义

2 材料与方法

2.1 试验地概况

2.2 试验材料

2.3 试验方法

2.3.1 田间狗牙根物候期的观测

2.3.2 人工低温胁迫下抗寒性测定

2.3.3 自然降温下抗寒性测定

2.3.4 生理生化指标测定方法

2.3.5 抗寒性综合评价方法

2.3.6 叶片组织结构观测

2.3.7 数据统计分析

3 结果与分析

3.1 田间狗牙根物候期观测

3.2 人工低温胁迫下抗寒性测定

3.2.1 不同温度下低温胁迫

3.2.2 5℃下不同时间低温胁迫

3.3 自然降温下抗寒性测定

3.3.1 自然降温过程中日平均气温变化

3.3.2 电导率的变化

3.3.3 丙二醛含量的变化

3.3.4 脯氨酸含量的变化

3.3.5 可溶性糖含量的变化

3.3.6 可溶性蛋白质含量的变化

3.3.7 叶绿素含量的变化

3.3.8 超氧化物歧化酶活性的变化

3.3.9 各生理指标主成分分析

3.3.10 隶属函数法综合评价

3.4 叶片的组织结构观测

3.4.1 叶表皮结构观测

3.4.2 叶片横切结构观测

3.5 小结

4 结论与讨论

4.1 电导率与耐寒性

4.2 丙二醛含量与耐寒性

4.3 脯氨酸含量与耐寒性

4.4 可溶性糖含量与耐寒性

4.5 可溶性蛋白质含量与耐寒性

4.6 叶绿素含量与耐寒性

4.7 SOD活性与耐寒性

4.8 叶片组织结构与耐寒性

4.9 各生理指标主成分分析

4.10 模糊隶属函数综合评价法

参考文献

图版与说明

致谢