气温和根区温度对葡萄叶片光合荧光特性的影响

为探究气温和根区温度对葡萄(Vitis vinifera)叶片光合荧光特性的影响, 以一年生巨峰葡萄为试材, 设置对照、高气温、高根区温度和两者交叉作用共4组处理。结果表明, 相较于对照和高气温, 高根区温度以及交叉处理叶片最大光化学效率(F_v/F_m)降低更明显; 与对照相比, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理下光系统II (PSII)实际光化学效率Y(II)显著降低, 非调节能量耗散的量子产量Y(NPQ)及Q_A氧化还原状态(1-q_P)值显著上升。同时, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理显著增加了J点的可变荧光(V_j), 而用于电子传递的量子产额(φ_Eo)及性能指数(PI_ABS)显著降低。此外, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理下单位面积有活性的反应中心数目(RC/CS_m)也显著下降, K点相对可变荧光(W_k)明显上升。综上所述, 高根区温度是高气温与根区高温交叉胁迫的主导因子, PSII受体侧是主要的伤害位点, 高气温加剧了高根区温度对PSII造成的伤害。     

基于温度-伤害度关系分析酿酒葡萄根系及芽抗寒性

采用差热分析系统(DTA)对8个主栽酿酒葡萄品种的芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽、根系韧皮部及木质部的温度-伤害度(LT-I)回归方程,评估不同品种的根系及芽抗寒性.结果表明： 8个品种的根系韧皮部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>品丽珠>赤霞珠>小芒森>霞多丽>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;不同品种木质部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>品丽珠>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;芽伤害度50%的温度从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白.利用模糊隶属函数值法综合评价根系及芽的抗寒性,马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性最好;赤霞珠、品丽珠、小芒森和蛇龙珠芽的抗寒性最差,贵人香和熊岳白芽的抗寒性最好.     

不同砧穗组合葡萄植株对部分根区干旱的生理生化响应

利用自制木箱对嫁接在3309C、420A和110R砧木上的玛瓦斯亚葡萄（M）进行双侧根区交替灌溉（AI）和单侧灌溉（UI）两种水分胁迫处理,以探讨不同葡萄砧穗组合对干旱的适应能力.结果表明：水分胁迫导致葡萄叶片ABA浓度大幅度增加,AI和UI的3种组合平均分别提高了267.5％和394.7％,而气孔导度和蒸腾速率显著下降.UI处理的3种组合叶片SOD和CAT活性显著增加,脯氨酸（Pro）含量极显著增加,且均以M/110R增幅较大,M/3309C增幅较小;而AI处理的SOD和CAT活性增加较小,但Pro含量显著增加.干旱胁迫导致葡萄叶片质膜透性、MDA和H₂O₂含量极显著增加,以M/3309C增加最多,M/110R增加较少.不同砧穗组合适应干旱逆境的能力主要取决于砧木品种,110R适应干旱逆境的能力强于420A和3309C,其对应的嫁接植株的生长量亦呈同样趋势.与根区单侧灌溉相比,双侧根区交替灌溉对植株造成的伤害较小,是可推广的节水灌溉方式.     

不同盐碱类型胁迫对红地球/贝达葡萄植株离子分布的影响

以盆栽红地球/贝达葡萄为试材,定量浇灌NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄,筛选导致葡萄叶片黄化的盐、碱离子,研究不同盐碱类型胁迫对葡萄植株离子分布的影响.结果表明： NaHCO₃对植株影响最大,叶片在处理14 d时出现黄化症状,而NaCl和NH₄Cl处理28 d时出现黄化症状.NaHCO₃和NaCl处理均显著增加了植株各器官中Na^+含量,NaHCO₃处理根中Na⁺含量是对照的 6.4倍;这两种盐处理均降低了除叶片外其他器官中的K⁺含量,NaHCO₃处理显著降低了各器官中K/Na,根中K/Na仅为0.1,NaCl处理降低了除茎外其他器官中K/Na;这两种盐处理还降低了Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺向地上部的运输.NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄和Na₂SO₄处理降低了植株各器官中K/Na,以NH₄Cl处理显著.碱性盐NaHCO₃对葡萄叶片黄化影响最大,其次是中性盐NaCl,再次是NH₄Cl,而(NH₄)₂SO₄和Na₂SO₄影响较小.     

霞多丽苗木中镉的积累、亚细胞分布及化学存在形态

以一年生盆栽葡萄品种霞多丽(Vitis vinifera L.cv.Chardonnay)自根苗及SO4砧嫁接苗为试材,采用CdCl2和CaCl2根部灌入的方法,研究了镉在霞多丽植株内的亚细胞分布和存在形态,以及外源添加氯化钙对植株镉吸收的影响.结果表明:大部分镉积累在霞多丽自根苗及嫁接苗的地下部器官;4 mmol·L-1浓度的CdCl2处理下,镉在自根苗根及根颈部分的积累量占77.1％,在叶片中的积累量占1.4％,而嫁接苗中镉在嫁接口以下部分的积累量高达93.9％,叶片中的积累量仅占0.1％;5 mmol·L-1外源钙缓解了植株对镉的吸收积累,而10mmol ·L-1外源钙则显著增加了植株对镉的吸收积累.镉在根系和叶片中的亚细胞分布规律为细胞壁＞可溶性部分＞细胞器,且在细胞壁中积累50％以上;镉在根系中主要以氯化钠提取态存在,其次为乙酸提取态,去离子水提取态含量最少.随着镉处理浓度的增加,各提取态含量有所变化.     

根区缓冲降温处理对葡萄叶片冻害的影响

为探索根区降温条件对葡萄(Vitis vinifera)叶片冻害的影响,以1年生美乐葡萄(V.vinifera cv.‘Merlot’)幼苗为试材,设置根区正常降温和缓冲降温2种降温条件,人工模拟霜冻,分析了叶片冻害指数和叶片的荧光参数。结果表明,根区正常降温会导致根系受冻,同时叶片发生严重的冻害,冻害指数达74.36%;根区缓冲降温使根区温度保持在0°C以上,叶片冻害指数降低53.29%,仅有21.07%的叶片遭受了冻害。根区缓冲降温处理能有效提高叶片霜冻恢复过程中光化学淬灭系数(qP)和天线色素转化效率(F_v~'/F_m~'),加快PSII光合电子传递量子效率(Φ_(PSII))的恢复,提高热耗散能力(NPQ),减轻霜冻后的光抑制(F_v/F_m),有利于叶片霜冻后的恢复。     

葡萄种间杂交砧木育种F_1代植株耐盐性分析

以耐盐性较强的砧木1103P为对照品种,对左山一×SO4杂种砧木F1代的6个株系(A15、A17、A34、A35、A38和A48)及左山一×101-1杂种F1代2个株系(B24和B26)的一年生盆栽扦插苗进行100 mmol·L–1 NaCl胁迫处理,以各自无盐胁迫为对照处理。20天后,根据表型计算盐害指数,测定叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数以及生长量指标;以各项生长指标的耐盐系数为耐盐指标,通过主成分分析、相关性分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对葡萄株系进行综合评价。结果表明,A34和A35植株无盐害症状,盐害级数为0;A15和A17植株有少部分叶片边缘焦枯,盐害级数为1。盐胁迫大幅度降低了1103P和B26等株系的叶绿素含量、光合速率、新梢生长量和生物量;而A15、A17、A34和A35植株的各项指标降低幅度较小。将生物量等12个单项指标转换成3个相互独立的综合指标,通过聚类分析,发现A34、A35、A15和A17植株的耐盐性较强,A38、A48和B24植株的耐盐性中等,1103P和B26植株的耐盐性较弱,与盐害分级结果一致。     

部分葡萄品种和砧木抗葡萄根瘤蚜性能鉴定

为了检测我国葡萄品种和砧木对中国生态型葡萄根瘤蚜Daktulosphaira viticola (Fitch) 的抗性,在实验室条件下采用离体根接种法鉴定了10个葡萄砧木、18个葡萄栽培品种,测定了根瘤蚜存活率、发育历期、产卵量、种群龄期结构指数和成虫大小等指标。结果表明： 砧木品种SO4,5BB,1103P,420A,Lot,101-14MG,3309C,140Ru和110R抗根瘤蚜,接种后蚜虫陆续死亡,尤其是SO4,5BB,1103P和420A对根瘤蚜高抗,使根瘤蚜滞育仅发育至1龄。我国当作砧木使用的贝达不抗根瘤蚜,接种后蚜虫存活率始终保持在38.82％～47.5%,日产卵量达9.01;欧美杂交种中的康克、康拜尔和卡它巴对根瘤蚜稍有抗性,根瘤蚜日产卵量在6.00～6.85粒之间,其中康克、康拜尔葡萄上蚜虫的存活率随时间的延长而明显降低,由最初的60％下降至25％～30％; 欧美杂交种中的黑虎香和白香蕉虽然在一定程度上能够限制根瘤蚜的存活和发育进程,但对根瘤蚜的繁殖量没有影响。所有供试欧亚种和欧美杂交种的栽培品种都对根瘤蚜高度敏感,接种后第29 d 蚜虫存活率仍保持在40％～60％,且前后变化较小,日产卵量变化于7～12.35粒之间,总产卵量均在190粒以上。由此可见,我国供试栽培品种均不抗根瘤蚜,在根瘤蚜疫区需要用抗性砧木嫁接苗建园。     

高温胁迫下不同光强对‘赤霞珠’葡萄PSII活性及恢复的影响

本文研究了高温与不同光强结合处理对‘赤霞珠’葡萄叶片PSII活性及恢复的影响。结果表明,高温黑暗处理（40℃,0μmaol·m-2．s-1）导致叶片PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额（ψEo）与单位反应中心光能的传递（ETo/RC）降低明显,且无恢复趋势,K点相对荧光（Vk）、单位反应中心光能的吸收（ABS／RC）与捕获（TRo／RC）显著升高。高温弱光处理（40℃,200μmol·m-2．s-1）后的叶片PSII活性明显恢复,ETo／RC降低明显,TRo/RC无显著变化。高温强光（40℃,1600μmol·m-2．S-1）处理导致单位面积有活性反应中心数量（RC/CSm）抑制程度最大,恢复程度较低。实验结果说明,高温处理下黑暗对葡萄PSII功能活性及恢复均会造成抑制,而弱光可以显著缓解高温对葡萄叶片的胁迫作用,并促进PSII的恢复,强光导致胁迫下的PSII功能抑制最明显。     

外源水杨酸和茉莉酸诱导巨峰葡萄抗根瘤蚜

【目的】水杨酸和茉莉酸在植物诱导防御虫害反应中发挥着重要作用。本研究旨在探讨水杨酸和茉莉酸诱导葡萄对根瘤蚜的抗性。【方法】以盆栽巨峰为试材,在接种葡萄根瘤蚜Daktulosphaira vitifoliae的同时喷施水杨酸和茉莉酸,测定和评估了对根瘤蚜生长发育及产卵量的影响,以及对葡萄根系抗氧化相关酶［过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT）］活性、丙二醛（MDA）含量、新梢生长量及光合速率的影响。【结果】水杨酸和茉莉酸诱导处理显著降低了根瘤蚜卵量及下代1,2龄若蚜总数,接种35 d后根瘤蚜的产卵量分别减少了41.35％和50.00％,1龄和2龄若蚜总数分别减少了42.31％和50.00％;根瘤蚜侵染后根系中POD和CAT活性均呈先升高后降低的趋势,且水杨酸和茉莉酸诱导处理在各测定时期均高于仅接种根瘤蚜处理;水杨酸和茉莉酸处理的根系中MDA含量在各测定时期均低于仅接种根瘤蚜处理;水杨酸和茉莉酸处理降低了根瘤蚜侵染对植株地上部生长及光合的抑制。接种处理后第30天,仅接种根瘤蚜处理的植株地上部生长量减少了48.11%,光合速率降低了58.77％,而水杨酸和茉莉酸处理后的新梢生长量分别减少了31.57％和25.71％,光合速率分别降低了32.89％和24.67％。【结论】叶片喷洒茉莉酸和水杨酸能够降低根瘤蚜种群密度,并提高葡萄根系活性氧清除能力和防御酶活性,缓解树势衰退。