桉树抗寒生理及分子机理研究进展

概述了国内外有关桉树抗寒的生理和分子机理研究的动态,讨论了桉树抗寒性与细胞膜系统、保护酶系统、光合作用及抗寒基因等方面的相关性.提出了有关桉树抗寒机制研究领域值得深入探讨的问题.

夜间低温对2种桉树幼苗光合特性的影响

以人工气候箱模拟夜间低温处理尾叶桉和邓恩桉幼苗,研究其对2种桉树的光合特性和叶绿体超微结构的影响.结果表明:夜间低温使尾叶桉和邓恩桉的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均降低;胞间CO2浓度和气孔限制值升高;2种桉树幼苗的水分利用率变化有一定的差异,邓恩桉的水分利用率随低温胁迫升高,而尾叶桉的水分利用率则先升高然后下降;同时,低温胁迫下尾叶桉和邓恩桉气孔导度与净光合速率和蒸腾速率均呈明显的线性关系.夜间低温导致2种桉树叶绿体肿胀变形,淀粉粒降解,对尾叶桉的影响要比邓恩桉的影响大.

低温胁迫对桉树光合和叶绿素荧光参数的影响

以人工低温处理尾叶桉和邓恩桉幼苗,研究其对两种桉树光合和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:低温处理后两种桉树叶绿素含量下降,光合和叶绿素荧光参数光合速率、气孔导度、蒸腾速率、表观量子效率、光饱和点、羧化效率、Fv/Fm和Fv/Fo下降,Fo值和CO2补偿点上升,而Ci则先上升后下降。进一步的分析表明,在持续低温胁迫的初始阶段,羧化酶活性的下降是导致两种桉树Pn降低的主要因素为非气孔因素,而随着低温处理持续时间延长至48h时,叶绿素含量出现显著下降,羧化酶效率继续下降,此时气孔限制因素也逐渐成为Pn的降低的主要因素之一。两种桉树叶绿素荧光参数的变化差异表明,非损伤的叶绿素荧光技术有望用来快速筛选不同抗寒能力的桉树品种。从各个参数的变化可以看出,低温胁迫处理对尾叶桉的影响明显要大于对邓恩桉的影响。

应用Logistic方程确定三种桉树的低温半致死温度

以3种桉树幼苗叶片为实验材料,以电导法测定低温胁迫下其叶片的电导率变化并配以Logistic方程进行回归分析,发现不同低温下的电导率遵循Logistic方程的变化规律,且与半致死温度呈线性关系,依据回归方程计算得到尾叶桉(E.urophylla)、巨桉(E.grandis)和邓恩桉(E.dunnii)的拐点半致死温度分别为-4.53℃、-8.12℃、-7.79℃。

尾叶桉和邓恩桉的光合和蒸腾特性对光强的响应

[目的]探讨桉树的光合特性及其对环境光强变化的响应和适应性。[方法]设10个光照强度梯度:2 000、1 500、1 000、800、500、200、100、50、20和0μmol(/m2.s),利用LI-6400测定了尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和邓恩桉(E.dunnii)幼苗的光合特性和蒸腾特性对光强的响应。[结果]尾叶桉和邓恩桉的光饱和点分别为1 500和1 000μmol/(m2.s),光补偿点分别为24.87和25.16μmol(/m2.s),表观量子效率分别为0.058 0和0.050 6,暗呼吸速率分别为1.44和1.27μmol(/m2.s)。两种桉树叶片Ci随光强的上升呈现出下降的趋势,气孔导度随光强的上升呈现出上升的趋势。水分利用率随光照强度增加呈抛物线状变化,光强在500μmol(/m2.s)以内时几乎呈直线上升并在500μmol/(m2.s)时达到最大值,然后随着光强的继续增强而出现了略有下降的趋势。[结论]该研究为桉树引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。

尾叶桉、邓恩桉幼苗对低温胁迫的光合生理响应

以人工低温处理尾叶桉和邓恩桉幼苗,研究其对两种桉树的光合生理特性的影响。结果表明:低温处理后两种桉树叶绿素含量下降、SOD活性上升、MDA含量增加,光合特性参数Pn、Gs和Tr下降,Ls值上升,而Ci则先上升后下降。进一步的分析表明,在持续低温胁迫的初始阶段,导致两种桉树Pn的降低的主要因素为非气孔因素,而随着低温处理持续时间延长至48 h时,气孔限制因素也逐渐成为Pn的降低的主要因素之一。低温处理对两种桉树的影响程度有较为明显的差异,对尾叶桉的影响明显要大于对邓恩桉的影响。