低温是常见的环境胁迫因子。在自然界中,温度影响着植物的地理分布、生长发育以及生产。降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen)是海南特有珍贵红木树种,自然增长缓慢,喜高温多雨,在亚热带地区的推广种植常因低温环境因子的影响而受到限制。因此,研究提高降香黄檀低温抗逆性对其推广种植具有重要意义。研究表明,褪黑素和氯化钙在植物的生长、发育以及胁迫响应过程中起到重要的调控作用。本研究以降香黄檀为研究对象,通过施用不同浓度梯度的外源褪黑素和氯化钙溶液,测定降香黄檀在常温(28/25℃)对照和低温(8/5℃)胁迫下的生长及生理指标,并通过隶属函数分析筛选出促进生长和缓解低温胁迫抑制作用的最适褪黑素和氯化钙浓度;以最适浓度的褪黑素、氯化钙以及褪黑素+氯化钙联合应用处理降香黄檀,通过分析降香黄檀在常温对照和低温胁迫下的生长形态、冷害指数、光合作用参数及光合色素、相对含水量(RWC)及露点水势(DWP)、膜系统、渗透调节系统、非结构性碳水化合物、抗氧化酶系统和内源激素含量等生理生态指标的变化,研究外源褪黑素和氯化钙对提高降香黄檀低温耐受性的影响,并探究其生理生态机理。主要研究结果如下:(1)不同浓度褪黑素对降香黄檀低温抗逆性的影响研究中表明,在常温下喷施各个浓度的褪黑素溶液,在生长发育(长势、茎高增长和叶高增长),光合作用参数(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)),光合色素(总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Caro))和可溶性蛋白含量上均有一定的提高,隶属函数分析表明600 μmol/L促进生长作用最强。低温胁迫下喷施各个浓度的褪黑素可在不同程度上缓解抑制作用,在长势、茎高增长、叶高增长、Pn、Ci、Tr、Chl、Chl a、Caro、DWP、相对电导率(RC)、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量等方面降香黄檀受低温胁迫的危害得到有效缓解,隶属函数分析表明600 μmol/L处理缓解效果最佳。(2)不同浓度氯化钙对降香黄檀低温抗逆性的影响研究中表明,常温下浇灌各个浓度的氯化钙溶液,其长势、茎高增长、叶高增长、Pn、Gs、Tr、Chl、Chl a、Chl b和Caro均有一定程度的增长,隶属函数分析表明5 mmol/L促生长作用最显著。低温胁迫下,浇灌各个浓度的氯化钙溶液,其长势、茎高增长、叶高增长、Pn、Gs、Ci、Tr、瞬时水分利用效率(WUEi)、Chl、Chl a、Chlb、Caro、RWC和DWP等因低温胁迫而受到的负面影响均得到有效的缓解,其RC和MDA显著降低,可溶性蛋白含量显著升高,隶属函数分析表明5 mmol/L处理对抑制缓解作用最好。(3)外源褪黑素和氯化钙对降香黄檀低温抗逆性的影响研究中表明,这两种外源物质单独或者联合应用均能促进降香黄檀的生长,并有效提高降香黄檀对低温胁迫的耐受能力。常温下与不加外源物质的对照相比,对降香黄檀单独施加外源褪黑素(MT)、氯化钙(Ca)和褪黑素+氯化钙(Ca+MT)的联合应用,使得降香黄檀的茎高增长、叶高增长、叶面积、Pn、Gs、Tr、Chl、Chl a、Chl b、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和玉米素核苷(ZR)含量均显著上升,RWC、DWP、MDA含量、葡萄糖含量和蔗糖含量均与对照无显著差异,而WUEi显著降低。其中,外源褪黑素+氯化钙联合应用与单独施用这两种外源物质相比,Chl、Chl a、Chlb、Caro、可溶性蛋白含量和ZR含量显示,联合应用这两种外源物质处理的促生长效果优于单独应用处理。隶属函数分析表明,Ca+MT处理促进生长效果最佳。添加外源物质可提高降香黄檀的耐冷性,降低冷害损伤。低温胁迫下与不加外源物质的低温对照相比,对降香黄檀单独施加外源褪黑素、氯化钙和褪黑素+氯化钙联合应用,使得降香黄檀的茎高增长、叶高增长、复叶数增长、叶面积、Pn、Gs、Tr、Chl、Chl a、Caro、RWC、DWP、可溶性蛋白含量、葡萄糖含量、果糖含量、蔗糖含量、SOD、POD、CAT、APX、和GA3含量显著高于低温对照,Ci、VPD、WUEi、PPO和ZR含量与低温对照无显著差异,RC、MDA含量、脯氨酸含量和ABA含量显著低于低温对照。其中,外源褪黑素+氯化钙联合应用与单独施用这两种外源物质相比,Chl、Chl a、葡萄糖含量、果糖含量、淀粉含量、CAT、IAA含量、ABA含量和GA3含量显示,联合应用这两种外源物质处理的缓解低温抑制作用和提高低温耐受性效果优于单独应用处理。隶属函数分析表明,Ca+MT处理对提高抗寒能力作用最佳。隶属函数分析表明,缓解低温抑制效果最好的是Ca+MT处理。