2个铁线莲品种对淹水胁迫的光合生理响应

摘要

铁线莲为毛茛科(Ranunculaceae)铁线莲属（Clematis L.）植物的统称，种类多样且花大色鲜，观赏价值高，有“攀援植物皇后”的美称。目前，有关铁线莲属植物研究应用主要集中在经典分类、野生资源调查、无性繁殖技术、药用成分研究等方面，观赏铁线莲耐涝性研究尚未见报道。浙江地处亚热带季风气候区，过湿或积水的土壤环境对铁线莲生长十分不利，涝害胁迫成为制约铁线莲在城市园林和家庭园艺应用推广的主要因素之一。本实验结合前期对杭州地区栽培的观赏铁线莲品种适应性观测结果，选取耐涝性较强的‘羞哒哒’(Clematis chinensis‘Osbeck Innocent Blush’)和耐涝性较弱的‘波兰精神’(Clematis viticella‘Polish Spirit’)2年生苗为试材，模拟自然淹水条件，设置两种淹水处理（半淹、全淹），并以正常水分管理为对照，测定供试材料7d、14d、21d、28d、35d胁迫下的涝害指数、保护酶活性、细胞次生代谢产物、气体交换参数、光响应曲线、叶绿素荧光等参数，比较分析不同淹水程度及和时间对‘羞哒哒’和‘波兰精神’生理及光合系统影响。筛选适宜作为铁线莲耐涝性评价的生理参数指标，为铁线莲品种的耐涝性评价及江南地区铁线莲观赏品种选育提供理论依据和参考。其主要研究结果如下:　　1)在生理指标方面:随着淹水胁迫时间的增加2个铁线莲品种涝害指数、相对电导率、MDA、脯氨酸、可溶性蛋白、POD、SOD含量显著上升。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量变化具有一致性，逐渐下降，叶绿素a/b、类胡萝卜素无明显变化。　　2)在光合作用方面:淹水胁迫初期，2个铁线莲品种在半淹胁迫下的光合参数、叶绿素荧光参数均未见明显变化，而气体交换参数变化明显。半淹后期及全淹胁迫初期Pnmax、LSP、AQY、Rd、Fv/Fm、Fv'/Fm'、qp、ERT、Gs、Tr、Ci显著降低，LCP、Fo、NPQ显著升高。‘羞哒哒’淹水初期光合速率下降是由气孔因素引起，而后期光合速率下降是由非气孔因素的光合机构活性降低所致;‘波兰精神’淹水胁迫下Pn降低的主要原因是气孔因素。Pnmax、LSP、AQY、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、Fv'/Fm'、qp、ERT等光合参数可以明确反应两种铁线莲的耐涝性差异。　　3)淹水胁迫下2个铁线莲品种各项生理及光合参数指标均呈现不同程度的变化，相关性分析表明涝害指数、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量、MDA、相对电导率、脯氨酸、SOD、POD、Pnmax、LCP、AQY、Pn、AQY、Gs、Fv'/Fm'、ERT参数指标与铁线莲品种耐涝性具有较强相关性，可以反应耐涝性差异，适宜作为铁线莲耐涝性评价因子。