关键词:
717杨
干旱胁迫
嫩枝扦插
休眠
维管形成层
摘要:
杂交杨(***×***,clone 717-1B4)是从银白杨和欧洲山杨的杂交群体中选育出的优良品种,可以通过无性繁殖短期高效地培育苗木,717杨在抗逆性等方面有大量的研究,但其在自然休眠和干旱胁迫过程中的维管组织解剖学特征的和自然生长规律的研究较少。本课题对自然休眠和干旱胁迫过程对717杨生长状态的影响做了研究,主要结果如下:
(1)为提供试验所需足够的容器苗,以717杨为试验材料,研究分析了不同促生根激素、不同浓度、不同浸蘸时间对嫩枝扦插生根率、生根数量、平均根长、最长根长、新梢长度、新叶数量6项生长指标的影响,结果表明:T1(1 mg/L ABT 1号浸蘸20 min)处理组合生根率为70%,平均根长5.23 cm,最长根长7.26 cm,新梢长度为10.73 cm,扦插效果均优于其他组合且显著优于对照;T3(20 mg/L ABT 1号浸蘸60 min)处理生根数量优于其他组合,为6.56条;T2组合产生新叶数量为11.17片且大于其他组合。综合所有处理组合扦插效果,ABT 1号促生根激素的各项指标均优于其他处理组合,1 mg/L ABT 1号浸蘸20 min的扦插效果最佳。
(2)通过记录分析300棵一年生717杨一年中14个时间点的株高茎粗生长数据,发现717杨的生长过程符合S型曲线,表现出慢—快—慢的年生长规律。利用Logistic方程分别对717杨株高、茎粗生长与时间的关系进行拟合,其拟合方程相关系数在0.984—0.985之间,拟合效果显著。同时通过Logistic拟合方程将717杨株高和茎粗生长阶段划分为生长初期、速生期和生长后期三个阶段,其中生长后期时间点的确定也为自然休眠的起始点提供了依据。
为研究落叶期717杨生理和茎段组织结构变化,对顶芽休眠后717杨茎粗变化、光合特性和茎段组织结构进行测量观察,研究发现顶芽休眠后717杨茎粗仍增加,观测期间717杨净光合速率和蒸腾速率呈现下降趋势、气孔导度和叶绿素含量没有明显的变化,717杨在落叶期形成层细胞层数发生波动变化。
(3)为研究干旱胁迫状态下717杨的形态、生理和茎段组织结构变化,以717杨扦插苗为试验材料,采用盆栽控水试验,研究了不同土壤体积含水量(正常水分20%、中度干旱8%和重度干旱3%)对杨树幼苗生长、光合特性、渗透调节物质、活性氧代谢和组织结构的影响。结果表明:干旱失水导致717杨生长缓慢、叶片萎蔫干枯;干旱胁迫导致717杨幼苗净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降;丙二醛、可溶性糖和脯氨酸的含量随着胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而增加,其通过调节细胞内渗透势来提高717杨的抗旱性;SOD和POD活力随着胁迫程度的增加有上升趋势。随着胁迫强度增加,717杨幼苗水分亏缺,光合效率降低,第七茎节形成层细胞层数在胁迫38 d后显著减少。
综上所述,717杨在顶芽休眠后茎粗仍有增加,形成层未完全进入休眠状态,形成层细胞层数在不同观测点波动变化;干旱胁迫导致717杨生长减缓、光合效率降低、渗透调节物质含量增加、活性氧清除相关酶活力上升、形成层细胞层数减少。本研究初步确立了717杨自然休眠状态下和干旱胁迫状态下的形成层的变化情况,对维管组织的发育研究具有参考价值。