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三種灌木杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性分析

2024-01-04 09:32:53 點(diǎn)將科技 203

      氣候變化引發(fā)的干旱頻度和強(qiáng)度嚴(yán)重影響植物生長發(fā)育,在全球氣候變化背景下,量化植物木質(zhì)部抗栓塞的能力對評估植物耐旱性尤為重要。測量了不同品種的灌木的栓塞情況。根據(jù)內(nèi)聚力-張力學(xué)說,蒸騰拉力驅(qū)動水分在植物木質(zhì)部導(dǎo)管中傳輸,當(dāng)蒸騰拉力超過木質(zhì)部內(nèi)部水柱抗張力強(qiáng)度時,栓塞形成(Tyree & Sperry, 1989),即水分在導(dǎo)管內(nèi)呈現(xiàn)不連續(xù)的傳輸。木質(zhì)部栓塞是干旱期間植物存活或者死亡的一個十分重要的決定性因素,因此,可以通過木質(zhì)部栓塞抗性來評估植物抗旱性。通常情況下,栓塞脆弱性越大,植物越不耐旱;反之亦然。鑒于此,栓塞脆弱性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于評價很多物種之間的耐旱性。

 

實(shí)驗(yàn)材料:三種不同灌木。

三種不同灌木

實(shí)驗(yàn)方法:使用露點(diǎn)水勢儀(WP4-T)每隔 20~60 min 測量一次葉片或花瓣的水勢,每個物種測定 3 個生物學(xué)重復(fù)。

結(jié)果表明:

(1)錦繡杜鵑‘紫鶴’、西洋杜鵑‘楊梅紅’、映山紅 3 種杜鵑花瓣的 P12、P50和 P88值(分別發(fā)生 12%、50%和 88%栓塞時對應(yīng)的水勢值)大于葉片。

(2)3 種杜鵑的花瓣和葉片栓塞脆弱性存在一定的變異,花瓣和葉片發(fā)生栓塞的快慢不一致,這種變異可能是雜交園藝花卉植物的重要特征。

(3)對P50值與其形態(tài)特征相關(guān)性分析顯示,葉片 P50值與葉片柵欄組織厚度呈負(fù)相關(guān),花瓣 P50值與花瓣厚度呈正相關(guān)。研究認(rèn)為,3 種杜鵑花瓣栓塞脆弱性高于葉片,干旱脅迫下植物優(yōu)先犧牲花瓣從而保護(hù)葉片,栓塞脆弱性可能與葉片柵欄組織厚度和花瓣厚度相關(guān)。該研究為干旱地區(qū)園林杜鵑植物選擇和樹種配置提供了科學(xué)依據(jù),為篩選、培育抗旱性強(qiáng)的杜鵑品種奠定基礎(chǔ)

栓塞

     在本研究中,觀察到杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性在品種之間存在一定的變異,例如,葉片栓塞脆弱性為映山紅最弱,而花瓣則是錦繡杜鵑‘紫鶴’最弱。導(dǎo)管是輸送水分的重要組織,導(dǎo)管特性(如導(dǎo)管長度、導(dǎo)管直徑、導(dǎo)管類型、紋孔膜的 超微結(jié)構(gòu)等)直接影響木質(zhì)部栓塞的形成。另外,木質(zhì)部栓塞脆弱性受到解剖結(jié)構(gòu)(如氣孔、 葉片組織厚度等)的影響。在本研究中,解剖結(jié)構(gòu)性狀與栓塞脆弱性的相關(guān)性分析結(jié)果表明, 杜鵑葉片柵欄組織厚度與 P50成負(fù)相關(guān)性,說明杜鵑葉片柵欄組織越厚,抗旱性越強(qiáng)。原因可能是較厚的柵欄組織可防止和緩解水分快速蒸發(fā)(潘學(xué)軍等,2010),從而增強(qiáng)植物的抗旱能力。本研究觀察到栓塞脆弱性與木質(zhì)部導(dǎo)管密度、導(dǎo)管直徑、導(dǎo)管內(nèi)徑跨度、導(dǎo)管壁厚、 t/b)2等結(jié)構(gòu)之間無相關(guān)性。猜測可能是由于干旱誘發(fā)栓塞形成與木質(zhì)部的許多結(jié)構(gòu)有關(guān),

       在 3 種灌木杜鵑中,自然干旱下,花瓣和葉片均能發(fā)生栓塞,且花瓣栓塞脆弱性強(qiáng)于葉 片。另外,花瓣和葉片栓塞脆弱性在 3 種灌木杜鵑之間存在一定的變異,這種變異可能是雜交園藝花卉植物的重要特征。本研究發(fā)現(xiàn),栓塞脆弱性與葉片柵欄組織厚度呈負(fù)相關(guān),和花瓣厚度呈正相關(guān)。本研究結(jié)果對未來選擇耐旱杜鵑物種具有重要意義,為干旱地區(qū)造林樹種的選擇和樹種配置提供理論支持。


來源:夏英,李婕婷,唐明,唐婧,張習(xí)敏.三種灌木杜鵑花瓣和葉片的栓塞脆弱性分析[J/OL].廣西植物

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