论文部分内容阅读
铁是植物不可缺少的重要微量元素之一,参与了植物中许多生理代谢的过程,柑橘一般采用砧木嫁接方式进行繁殖,砧木作为提供根系的材料,是果树生长的基础,对植株的生长、结实率、果实品质以及对逆境胁迫等各方面均有重要的影响。我国柑橘产区的地理、土壤条件较差,由于环境胁迫所造成的缺素现象较为严重,而缺铁已成为柑橘生产中较普遍的现象。因此研究不同柑橘砧木对缺铁响应的差异及机制,能够为选择优良砧木进行柑橘高效优质生产提供科学理论依据。本研究以柑橘枳壳(主栽)、枳橙(拟推广)砧木苗为材料,采用Hoagland营养液试验,设置-Fe(0μmol/L)和+Fe(37.3μmol/L)两种营养液处理,研究缺铁胁迫对两种柑橘砧木幼苗生长、各矿质元素含量及光合特性的影响;利用傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析两种砧木细胞组分化学结构在缺铁胁迫下的变化;借助透射电镜(TEM)等手段观察两种柑橘砧木根部及叶片的细胞结构差异,分析缺铁胁迫下两种柑橘砧木的生理变化,比较这两个柑橘砧木对铁元素的不同响应。主要结果如下: (1)缺铁胁迫下枳橙砧木与枳壳砧木在植株生长的差异 缺铁胁迫抑制了两种柑橘砧木的根系生长,显著降低了根系参数(总根长、总根表面积、总根体积和根尖数);而缺铁对枳橙砧木根系参数的抑制程度要大于枳壳。研究结果发现缺铁胁迫下枳壳砧木茎、枳橙根部的Ca含量显著降低,而枳橙茎部Ca含量升高了8.22%。仅枳橙根部的Mg含量在缺铁胁迫下增加了16.67%,其余部位Mg元素含量受缺铁胁迫的影响较小。与对照相比,缺铁胁迫促进了两种柑橘砧木Zn元素的吸收,仅枳壳砧木根部Mn含量显著升高39.46%。 (2)缺铁胁迫对不同柑橘砧木苗期叶片光合指标及根部生理的影响 缺铁条件下枳橙砧木光合色素含量下降幅度高于枳壳,仅有枳橙砧木出现新生叶片白化现象,而枳壳砧木叶片是轻微变黄、叶脉发绿,说明枳橙砧木的光合作用更易受到缺铁的影响。通过测定两种砧木叶片及根部的糖含量,结果表明缺铁胁迫下,枳壳砧木根部仅果糖含量显著上升,而枳橙砧木根部四种糖含量均达到显著上升差异;枳壳砧木叶片的糖类物质含量降低,且达到显著差异;而枳橙砧木叶片可溶性糖、蔗糖含量显著升高,果糖和淀粉含量显著下降。 (3)缺铁胁迫下不同柑橘砧木根部及叶片的透射电镜观察及FTIR表征分析 缺铁胁迫条件下,两种柑橘砧木片层结构模糊,嗜饿体数目增加。并且,缺铁后枳壳砧木叶绿体长度、厚度比对照处理分别降低了22.1%、26.4%,枳橙砧木则分别下降了55.1%、40.4%。两种柑橘砧木根部淀粉粒在缺铁处理下显著变少。通过FTIR分析,结果表明在缺铁胁迫下吸收峰形状并没有发生明显改变,但两种柑橘砧木叶片相对吸收强度均在缺铁胁迫下低于正常处理的强度,枳壳砧木幼苗根部特征峰的相对吸光值均增加,枳橙砧木在1350-900cm-1范围内根部特征峰的相对吸光值是降低的,在1800-1350cm-1范围内有波峰位移的变化。