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核桃抗寒性研究进展
摘要:该文从核桃生理生化指标(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛和保护酶活性)、生长调节剂(含酚量、多效唑)、及生理机制(电解质渗出率、新梢恢复生长状况)等方面概述了核桃抗寒性研究的进程和发展趋势。
关键词:核桃;抗寒性;研究进展
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)23-38-02
核桃(Juglans regia L.)是我国重要的经济林树种,喜温,枝条髓心大、含水量高、抗寒性较差。低温常使其花芽、嫩梢和幼果受冻,影响生长。
温度影响着果树的引种栽培,冻害是一种常见的自然灾害,给果树栽培的经济效益带来严重损失。近几年来,极端天气的发生对核桃产量造成了严重的损失。因此抗寒性问题已成为影响核桃经济发展的重要因素。目前对银杏、凤凰木、茶树、桉树等植物的抗寒性研究较多[1-4],而对核桃的抗寒性研究则相对较少。本文从生理生化指标、生长调节剂及生理机制等方面对核桃的抗寒性研究进展进行总结,为核桃抗寒性的进一步研究和抗寒品种的选育、鉴定提供参考。
1 核桃抗寒性的生理生化指标
对于低温危害的具体生理机制有很多假设,普遍认为:只有在温度低于最低临界点以下时,才会发生冻害,而最先受害的是膜系统。植物遭受低温侵害时,首先引起膜透性的改变,接着是内部代谢的变化。即使是在不同的品种之间,其抗寒性也存在着差异,因此用单一的生理生态指标很难分析、比较抗寒性的强弱,只有将多个指标综合起来分析,才能更全面的比较品种之间的抗性差异。
低温胁迫下,植物的生理机能发生显著变化,比如:渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸),保护酶活性等。许多专家对果树膜保护系统的抗寒性与膜脂过氧化、保护酶活性、渗透调节物质及光合作用的关系进行了系统研究,主要集中在苹果、葡萄、樱桃以及杏[5-8]等,而涉及核桃、枣、板栗、柿,尤其是核桃抗寒性的研究报道较少。
可溶性糖含量可溶性糖是造成植物体内总溶质浓度变化的主要因素,是一种重要的渗透调节物质,可减轻植物遭受冻害侵袭,其含量与抗寒性呈正相关。抗寒性较强的树种在最低温度到来之前把可溶性糖含量调整到最高,以便减轻对细胞膜的损伤,而抗寒性弱的树种随温度变化幅度较小。王勇[9-12]等人对核桃抗寒性生理指标进行研究,结果表明可溶性糖含量越高,核桃抗寒性越强,但核桃的抗寒性能力普遍较低,在冬季超低温条件下,核桃易受冻害。
可溶性蛋白含量在植物抗寒生理机制研究中可溶性蛋白含量是一个不可或缺的方面,低温胁迫引起植物细胞中可溶性蛋白含量发生变化,并产生特异蛋白,与植物的抗寒性密切相关。植物体内可溶性蛋白含量是一个重要的生理生化指标,遭受低温胁迫时,植物体内就会积累蛋白质含量,以便调节耐寒力。可溶性蛋白含量的增加能起到抗寒保护作用,以提高植物抗寒性。许多研究均表明,可溶性蛋白含量与核桃的抗寒性呈正相关[9-10]。
脯氨酸含量脯氨酸作为一种有机溶剂,广泛存在于植物体内。许多植物在低温、干旱、高盐等逆境条件胁迫下,体内游离脯氨酸含量都会增加。脯氨酸作为一种重要的渗透调节物质,可以提高渗透压,增强保水力,提高植物抗寒性,使植物通过自身调节来适应逆境环境。许多研究均表明脯氨酸含量与核桃的抗寒性呈正相关,即脯氨酸含量越多,核桃的抗寒性越强