部分竹子抗寒性研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
竹子是禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)多年生常绿植物,是极其重要的可再生林业资源,也是重要的园林绿化植物。
     全世界竹类植物约有70多属1200多种。中国是世界竹子中心产区之一,是最重要的竹子生产国,现有竹种37属500余种,大多数是十分理想的观赏竹种。竹子四季常青,姿态优美,具有很高的文化品味和园林美学价值,自古以来就是很好的造园材料。现已被广泛应用于竹子专类园以及绿色通道、城市公共绿地等。
     由于受各地气候的影响,竹子在分布上具有明显的地带性和区域性,栽培区域多集中在南方,其中福建、江西、浙江、湖南4省为竹林主要产区。虽然在20世纪50、60年代进行了大规模“南竹北移”的引种工作,使一些抗性较强的散生竹引种到黄河流域以北地区,竹子引种工作取得了较大成功,但温度一直是竹子在我国黄河流域以北地区园林绿化中得不到进一步推广应用的主要限制因子。
     本研究通过引种栽培管理,以低温作为主要研究因子,分别从形态学、生理学方面对不同种类(品种)竹子的抗寒性进行了研究,主要结论如下:
     1.叶部冻害是竹子整株冻害的一个重要标志,叶部冻害在一定程度上反映出枝干冻害的程度。越冬期间29种竹子的抗寒性强弱相差很明显,并且不同低温发生阶段叶片的冻害状况也各有差异,其中大部分竹种在初春寒潮时期受冻最为严重。
     2.根据竹子冬春茎叶冻害差别,可以把参试竹子的抗寒性分为3类:第一类:抗寒性强,可在不用采取防寒措施的情况下安全越冬,并且于次年可以发笋成竹,长势良好,如:淡竹、桂竹、红哺鸡竹、黄槽竹、黄竿京竹、黄竿乌哺鸡竹、乌哺鸡竹、寿竹、金镶玉竹、安吉水胖竹、板桥竹、矢竹;
     第二类:抗寒性中等,叶片失绿严重,部分叶片受冻枯死,第二年也可发笋成竹,可以在当地园林中推广应用,如:蓉城竹、篌竹、紫竹、雷竹、阔叶箬竹、白纹阴阳竹、巴山木竹;
     第三类:抗寒性较差,越冬期间叶片大面积受冻枯死,冻害严重,如:斑竹、秋竹、毛竹、高节竹、筠竹、黄古竹、人面竹、长叶苦竹、菲白竹、铺地竹等。其中,斑竹、秋竹、毛竹的叶片全部受冻枯死;毛竹母竹全部冻死且未发笋生成新竹。
     3.低温胁迫下电解质外渗率变化较规律。随着处理温度的降低,参试种类叶片的相对电导率增加,造成细胞膜透性增大。电解质外渗率呈现“慢-快-慢”有规律的变化趋势,并且呈“S”型曲线。
     4.根据Logistic方程计算出黄槽竹、黄杆京竹、桂竹、斑竹、蓉城竹、寿竹、淡竹、安吉水胖竹的半致死温度分别为-20.24℃、-26.24℃、-16.89℃、-14.67℃、-15.99℃、-16.32℃、-23.03℃、-19.16℃。从半致死温度反应的抗寒性强弱来看,8种竹子的抗寒性强弱顺序为:黄杆京竹>淡竹>黄槽竹>安吉水胖竹>桂竹>寿竹>蓉城竹>斑竹。
     5.方差分析结果显示,不同低温处理、不同品种间的电解质外渗率、POD酶活性、不同低温处理间SOD酶活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、MDA含量、叶绿素总含量、不同品种间游离脯氨酸含量均差异极显著;不同品种间的SOD酶活性、叶绿素总含量、不同低温处理游离脯氨酸含量差异显著;不同品种间MDA含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量差异不显著。
     6.利用隶属函数法对8种(品种)竹子的抗寒性进行综合评定,抗寒性强弱顺序为:淡竹>黄竿京竹>安吉水胖竹>黄槽竹>桂竹>蓉城竹>寿竹>斑竹。
Bamboo(Poaceae ,Bambusoideae)is a class of evergreen plant,which is extremely important renewable forest resources and landscape plants.
     There are more than 70 genera and 1200 species in the world. China is one of the bamboo’s center and the most important country in the world,there are 37 genera and more than 500 species of bamboo in china.Most of them have good viewing value.They are green in every season,have graceful posture, high cultural taste and aesthetic characteristics of landscape. Since ancient times, they have been very favorite gardening materials,and widely used in modern bamboo park, as well as the green channel and public green space.
     Bamboo distribution has clear zone and regional characteristic due to climate affecting,its cultivation area concentrates in the south of china,which including four major areas. Fujian,Jiangxi,Zhejiang,Hunan Province.Although has been carried a large-scale bamboo introduction work in the 1950s、1960s, it had caused some strong resistances bamboo to introduce to the north of the Yellow River,the bamboo introduction work obtained great success. but temperature is the main limit factor of cannot obtaining further promoted application in the north of the Yellow River of China landscape.
     It researches cold resistance of different types (varieties) from morphological, physiological aspects through introduction and cultivation management ,which takes low temperature as mainly factor.The main conclusions are as follows:
     1.Leaf freezing damage is an important indication of bamboo’s freezing damage,it reflects the extent of branche’s damage. During the winter,the cold resistant of 29 kinds of bamboos is difference,leaf blade's freeze injury condition is also respectively difference in the different low temperature.
     2. The cold resistance of bamboo in the experiment is divided into 3 types according to frost damage of bamboo stems and leaves in winter and spring :
     The first category:Cold resistance is strong .They can survive safely in winter without taking cold security measures, and can grow new sprout in next year. Growing trend is well.For example, P.glauca、P.bambusoides、P. iridescens、P.aureosulcata、P.aureosulcata f. aureocaulis、P. vivax f. aureocaulis、P. vivax、P.bambusoides f.shouzhu、P.aureosulcata f.spectabilis、P.rubicunda、P.varioauriculata、Ps. japonica.
     The second category: Cold resistance is middle.Bamboo leaves start to chlorosis, some dead. It also can grow new sprout in the second year and can be applied to local landscape. For example,P.bissetii、P. nidularia、P. nigra、P.praecox cv. Prevernalis、In.latifolius、Hi. tranguillans f.shiroshima、B. fargesii.
     The third category: Cold resistance is bad. Most bamboo leaves froze to death during the winter, the freeze injury is serious,For example,P.bambusoides f.lacrima-deae、P.prominens、P.glauca f.yunzhu、P.angusta、P. aurea、Pl.chino f.hisauchii、Pl.oleosus、S.fortunei、S.argenteastriatus、P.heterocycla cv.Pubescens.Particularly P.bambusoides f.lacrima-deae、P.heterocycla cv. Pubescens and Pl. oleosus’s leaves all freeze to death. P. heterocycla cv. Pubescens freezes to death completely, and has not sent bamboo shoots to produce hsinchu.
     3. The change of REC under low temperature stress compares the law. The relative conductivity were increased with chilling stress strengthened which increased cell membrance permeance.The changes of REC showed slowly-fast-slowly and changing curves showed‘S’modle.
     4.The LT50 according to the logistic equation,the LT50 of P. aureosulcata、P. aureosulcata f. aureocaulis、P. bambusoides、P. bambusoides f.lacrima-deae、P.bissetii、P. bambusoides f.shouzhu、P. glauca、P.rubicunda is -20.24℃、-26.24℃、-16.89℃、-14.67℃、-15.99℃、-16.32℃、-23.03℃and -19.16℃.The results of LT50 showed that the cold resistance sequence of the eight varieties is:P.aureosulcata f. aureocaulis> P. glauca>P.aureosulcata>P.rubicunda>P. bambusoides>P.bambusoides f.shouzhu>P. bissetii>P.bambusoides f.lacrimadeae .
     5.The result of ANOVA showed that REC and POD was different under different low-temperature treatment, SOD activity, soluble protein content, soluble sugar content, MDA content, chlorophyll total content under different low-temperature treatment and proline content of different variety were highly significant differences.SOD activity, total chlorophyll content of different variety,different low temperature difference between free proline content significantly;between different species MDA content, soluble protein content, soluble sugar content were no significant differences.
     6.Using the methods of subordination and counter-subordination function,we can get a comprehensive assessment of cold resistance ,the cold resistance order is P.glauca< P.aureosulcata f. aureocaulis>P.rubicunda>P. aureosulcata>P. bambusoides> P. bissetii > P.bambusoidesf.shouzhu > P. bambusoides f.lacrima-deae.
引文
陈杰,徐春香.植物冷害及其抗冷机理.福建果树,1998,(2):21-23
    陈娜,郭尚敬,颜坤,董新春,孟庆伟.甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析.园艺学报,2005,32(5):823-827
    陈善娜,郭浙红.在低温胁迫下外源ABA对高原水稻自由基清除系统的影响.云南大学学报.1996,18(2):167-172
    程翔.紫楠引种栽培初报[J].江苏林业科技,1994,14:17-19.
    邓小燕,孙兴国,井鑫,邵长文,苏承刚.冷诱导转录因子基因CBF3转化黄瓜的研究.西南农业大学学报,2004,26(5):603-605
    郭凤领,卢育华,李宝光.外源ABA对番茄苗期和开花期抗冷特性的研究.山东农业大学学报(自然科学版),2000,31(4):357-362
    郭连旺,沈允钢.高等植物光合机构避免强光破坏的保护机制[J].植物生理学通讯,1996,32(1):1-8
    何若辒.植物低温逆境生理[M].北京:中国农业出版社,1995.107-141
    黄美燕.水稻对冷和氧化胁迫交叉抗性的研究[D].华南农业大学硕士学位论文,2001
    黄月华.五种桉树苗期耐寒性能的初步研究[M].三亚:华南热带农业大学硕士学位论文,2003
    简令成.植物抗冷机理研究进展[J].植物学通报,1992,9:17-22
    李光林,陈德万,左冰意.ABA对杂交水稻抗冷性机理的研究.西南农业大学学报,1994,16(2):138-143
    李建设,耿广东,程智慧.低温胁迫对茄子幼苗抗寒性生理生化指标的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2003,01:93-95
    李美茹,刘鸿先,王以柔.细胞氧化应激机制与植物抗冷机理的研究[J].生命科学,1996,8:30-34
    李美茹,刘鸿先,王以柔.低温下水稻幼苗叶片细胞膜脂过氧化和膜磷脂脱酯化反应[J].广西植物,1998,18(2):173-176
    李美茹,刘鸿先,王以柔.植物细胞中的抗冷物质及其与植物抗冷性的关系。植物生理学通讯,1995,3(5):328-334
    李美茹,刘鸿先,王以柔.氧化胁迫对水稻幼苗抗冷力的影响[J].热带亚热带植物学报,1999,7(4):323-328
    李美茹,刘鸿先,王以柔.植物细胞膜ATP酶及其与植物低温生理过程的关系[J].热带亚热带植物学报,1997,5(3):74-82
    刘冰,王有科.应用Logistic方程确定花椒枝条低温半致死温度[J].甘肃农业大学学报,2005,8(4):475-479.
    梁新华,许兴,徐兆祯等.干旱对春小麦旗叶叶绿素荧光动力学特征及产量间的关系的影响[J].干旱地区农业研究,2001,19(3):12-17
    刘娥娥,宗会,郭振飞等.干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响[J].热带亚热带植物学报,2000,8(3):235-238
    林世青,许春辉,张其德.叶绿素荧光动力学在植物抗性生理学、生态学和农业现代化中的应用[J].植物学通报,1992,9(1):1-6
    刘学庆.蝴蝶兰(Phalaenopsis spp)抗冷特性研究.山东农业大学博士学位论文,2007
    刘祖祺.ABA/ GA3调控特异蛋白质与柑橘的抗寒性[J].园艺学报,1993,20(4):335-340
    刘祖琪,张石城主编.植物抗性生理学[M].北京:中国农业出版社,1994
    卢向阳,罗泽民.抗寒性不同的水稻幼苗在低温处理前后MDA、SOD、POX和EST同工酶的变化[J].杂交水稻,1991,(12):38-40
    吕成群,黄宝灵.高硼处理增强巨尾按苗木对零上低温的适应.云南植物研究.2003,(06):55-58
    马翠兰,刘星辉,胡又厘.柚品种间的抗寒性差异及其机理[J].福建农业大学学报,1998,27(2):160-165
    马德华,庞金安,霍振荣.黄瓜耐低温研究进展.天津农业科学,1997,(4):1-8
    梅俊学.逆温下发菜脯氨酸含量及质膜透性的变化与含水量的关系[J].山东师大学报(自然科学版),2000,15(2):178-181
    欧阳海.论竹类在中国园林建设中的作用.广州园林, 2005,28(2):29-32
    彭伟秀.不同抗寒性的杏品种叶片组织结构比较[J].河北林果研究,2001,(60):145-147 彭艳华,刘成运,卢大炎等.低温胁迫下凤眼莲叶片的适应性[J].武汉植物研究,1992,10(2):123-127
    钱芝龙.低温胁迫对辣(甜)椒幼苗膜脂过氧化水平及保护酶活性的影响.园艺学报.1994,21(2):203-204
    任华中,黄伟,张福墁.低温弱光对温室番茄生理特性的影响[J].中国农业大学学报,2002,7(1):95-101
    尚湘莲.蔬菜低温胁迫与抗冷性研究进展[J].长江蔬菜,2002:1-20
    佘文琴,刘星辉.荔枝叶片细胞结构紧密度与耐寒性的关系[J].园艺学报,1995,22(2):185-186
    沈漫.常春藤质膜透性和内源激素与抗冷性关系初探.园艺学报,2005,32(1):141-144
    沈漫,王明庥.植物抗冷性机理研究进展[J].植物学通报,1997,14:1-8
    孙存华.两种女贞水分代谢的研究[J].植物生理学通讯,1991,27:199-201
    孙德岭,方文慧,张宝珍等.温度变化对番茄幼苗抗寒性的影响[J].华北农学报,1999,14(3):75-78
    孙艳,周村田,王飞.低温胁迫对黄瓜耐冷性相关生理指标的影响[J].陕西农业科学,1997(2):22-23
    汤日圣,唐现洪,钟雨,张大栋,余永柱,董红玉.微生物ABA对茄苗抗冷性和某些生理指标的影响.园艺学报,2006,33(1):10-13
    田海涛,高培军,温国胜.7种箬竹抗寒特性比较.浙江林学院学报,2006,23(6):641-646
    田如男,薛建辉.6个常绿乔木树种抗寒性研究[J].西南林学院学报,2005,25(4):110-117
    万清林,刘鸣远.芸香抗寒生理的初步研究[J].植物研究,1997,17(2):190-194
    王飞,陈文登,高爱琴等.杏品种一年生休眠枝、花、幼果抗寒性的相关性分析[J].西北植物学报,1999,(4):618-622
    王飞,李嘉瑞,陈登文.用电导法配合Logistic方程确定杏花期的抗寒性[J].西北农业大学学报,1997,25(5):59-63
    王关林,李铁松,方宏筠,胡鸢雷,赵恢武,林忠平.番茄转果聚糖合酶基因获得抗寒植株.中国农业科学,2004,37(8):1193-1197
    王桂玲,黄永芬.胆碱磷酸转移酶基因转化大豆的初步研究大豆科学,2005,24(2):150-153
    王国莉,郭振飞.低温对水稻不同耐寒品种幼苗光合速率和叶绿素荧光参数的影响.中国水稻科学,2005,19(4):381-383
    王洪涛.北京地区集中阔叶常绿植物越冬适应性的研究[M].北京:北京林业大学硕士学位论文,1997
    王静,杨持.冷蒿抗寒生理特性的研究[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2002,33(6):673-676
    王丽雪,李富荣.葡萄枝条淀粉、还原酶及脂类物质变化与抗寒性的关系[J].内蒙古农牧学院学报,1994,15(4):1-6
    王连敏、王立志,张国民等.苗期低温对玉米体内脯氨酸、电导率及光合作用的影响[J].中国农业气象,1999,20(2):28-31
    王淑杰,王家民,李亚东等.可溶性蛋白、可溶性糖含量与葡萄抗寒性关系的研究[J].北方园艺,1996,107(2):13-14
    王松华,周阮宝.三叶期前水稻幼苗抗寒生理研究[J].安徽农业技术师范学院学报,1998,12(3):15-18
    王艇,唐振亚.植物冷驯化和热激反应的分子基础[A],刘良式.植物分子遗传学[M].北京:科学出版社,1997,499-547
    王毅,杨宏福,李树德.园艺植物冷害和抗冷性的研究-文献综述[J].园艺学报,1994,21(3):239-244
    王以柔,曾韶西,刘鸿先.冷锻炼对水稻和黄瓜幼苗SOD、GR活性及GSH、AsA含量的影响[J].植物学报,1995,37:776-780
    韦善君,孙振元,巨关升,韩蕾,余龙江.冷诱导基因转录因子CBF1的组成型表达对植物的抗寒性及生长发育的影响.核农学报,2005,19(6):465-468
    巫光宏等.低温胁迫对马占相思树代谢的影响研究.林业科学研究.2001,14(6):633-640
    吴国良,常留印,陈国秀等.核桃实生苗叶性状与抗寒性的关系[J].植物学通报,1998,15(增刊):111-113
    武兰芳.植物抗冷性研究[J].国外农学-杂粮作物,1997(2):35-37
    吴娜.卫矛科三种常绿阔叶植物抗寒性研究[D].河北农业大学硕士学位论文,2006
    肖艳,黄建昌.两种荫生观赏植物的抗冷性初探[J].仲恺农业技术学院学报,2002,15(2):5-9
    许长成,邹琦,樊继莲等.抗旱性不同的两个大豆品种对外源H2O2的影响[J].植物生理学报,1996,22(1):13-18
    徐天明.山西临汾桃树冻害发生的原因[J].西北园艺,2003,12:42-43.
    严寒静,谈锋.自然降温过程中栀子叶片脱落酸、赤霉素与低温半致死温度的关系.西南师范大学学报(自然科学版),2001,26(2):195-199
    杨凤仙,董俊梅,杨晓霞.低温胁迫下棉叶叶绿体液胞超微结构的变化.山西农业大学学报,2001,21(2):116-117
    杨建民等.几个仁用杏品种抗寒性比较研究.中国农业科学.1999,32(1):46-50
    杨金红.山东地区引种石楠属植物苗期生长和抗寒性研究[D].南京:南京林业大学硕士论文,2007
    杨静,王华田,宋承东,张培法,王迎.持续低温胁迫对红叶石楠抗寒生理生化特性的影响.江西农业大学学报,2007,29(6):988-992
    杨庆华.桂花的地理分布及其抗冻性研究[M].南京:南京林业大学硕士学位论文,2006
    杨胜铭,告辉远,邹琦.状态转换对光合作用中激发能分配的调节及其与光破坏防御的关系[J].植物生理学通讯,2001,37(2):89-94
    杨跃华,应华军,章志芳.茶树抗寒性与叶片水分状况的关系[J].蚕桑茶叶通讯,1993,4:1-3
    余叔文,汤章城.植物生理与分子生物学[M].北京:科学出版社,1999
    曾韶西,王以柔.冷锻炼和ABA诱导水稻幼苗提高抗冷性期间膜保护系统的变化.热带亚热带植物学报,1994,2(1):44-50
    曾韶西,王以柔,李美茹.不同胁迫预处理提高水稻幼苗抗冷性期间膜保护系统的变化比较[J].植物学报,1997,39:308-314
    曾骧.桃花芽越冬过程中的多糖的积累和质壁分离动态与品种抗寒性的关系[J].果树科学,1991,8(1):13-18
    詹嘉红,蓝宗辉.外源ABA对低温胁迫水稻过氧化物酶同工酶的影响.生物技术,2003,13(1):7-9
    张明科,孙艳.脯氨酸和蔗糖溶液浸种对黄瓜幼苗生长及其抗冷能力的影响.陕西农业科学,1997(3):15-17
    郑家基,卢炜,陈利恒等.龙眼、橄榄叶片空隙率与耐寒性的关系[J].福建农业大学学报,1996,(2):161-164
    中国科学院.中国植物志.第九卷,第一分册.科学出版社,1996
    周碧燕,郭振飞.ABA及其合成抑制剂对柱花草的抗冷性及抗氧化酶活性的影响.草业学报,2005,14(6):94-99
    周碧燕,李宇彬,陈杰忠,季作梁,胡志群.低温胁迫和喷施ABA对荔枝内源激素和成花的影响.园艺学报,2002,29(6):577-578
    朱红,邱新军.杜鹃属的抗寒性[J].江西农业大学学报,1992,14(2):150-155
    朱世东.茄果类幼苗低温伤害与膜脂过氧化作用[J].安徽农学院学报,1991,18(2):141-146
    朱新广,张其德,匡廷云.NaCl胁迫对PSⅡ光能利用和耗散的影响[J],生物物理学报,1999,15(4):787-790
    邹琦.植物生理学实验指导.北京.中国农业出版社2000. 72-74
    邹志荣,陆帼一.外源ABA对辣椒幼苗抗冷性的影响.西北农业大学学报,1996,24(6):60-64
    Asada K.Production and scnbenging of active caygen in chloroglestn[M].Scandulice Asada K.The water-water cycle in chloroplyts;Scavening of actives-oxygen and disslpution of excess pha[J].Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,1999,50:601-639
    Foyer G H.Photowindutive atrses in plaris[J].Phyaiol Plant 1994
    Foyer G H,NoctorG.Oxygen precessing in phoboxynthesis;regalanion and signaling [J].New Phytol,2000,146(3):359-388
    Guy C L.Cold acclimation and freezing stress tolerance:role of protein metabolism[J].Ann RevPlant Physiol Plant Mol Biol,1990,41:187-223
    J.G,ed.Molecular Biology of Free Radical Seaneaging Spaiesis .New York,CSIIL Press.1992,173-192
    Kate M,Johnson GN.ChlorophyII fluorescence-a pratical guide[J].Exp of Bot,2000,51(345):659-668
    Lu C M,Zhang J H.Effect of water strss on photosystem II photochemistry and its thermostability in wheat plants[J].Exp of Bot,1999,50(336):1199-1206
    Monroy AF,dhindsa RS.Low temperature signal transduction :induction of cold acclimation specific genes of alfalfa by calcium at 25℃[J].Plant Cell,1995,7:321-331
    Nadeau P.Enzymatic control of soluble carbohydrate accumulation in cold hardened alfalfa (Medicago saliva L)[J].Plant physiol,1997,114(supplement):130-132
    Niyogik K.Photoprotection rebisited;Cemetie and molecular approucbes[J].Amm RerPlant Physidl Plant MOL Biol, 1999,50:333-359
    PALTA J P,LEE P H.Cell membrane properties in relation to freezing injury[J].Hortscience,1996,31(1):51-57
    Prasad TK.Evidence chilling-induced oxidative stress in maize seedlings and a regulatory role for hydrogen Peroxide[J].The Plant Cell,1994,6(1):65-74
    Revolution[J].Acta Phytophysiologic Sinica,2001,27(2):97-108
    Waldmen,M.Rikin,A.Dorrat A.and Richmond,A.E.Hormonal regulation of morphogenesis and cold-resistanceⅡeffect of cold acclimation and exogenous abscisic acidon gibberlic acid and abscisic acid activities in Alfalfa seeding[J].EXP,Bot,1975,(26):853-859
    Weiser CJ.Cold resistance and injury in wood plant[J].Science,1970,169:1269-1278
    Xu Da-Quan.Progress in Photo ynthesis Research:From Molecular Mechanisms to Green 2001.115-117