海拔对新疆野苹果种群遗传特征的影响

新疆野苹果(Malus sieversii)是残遗于亚洲中部山地阔叶野果林的重要建群树种,常分布于海拔1000～1700 m的山麓地带。为了探究其种群遗传特征对海拔变化的响应,本研究选取面积较大、海拔落差大且分布连续的额敏种群作为对象,利用微卫星标记手段对采自6个海拔的123个植株样品的基因型进行分型。通过分析不同海拔样品间的遗传多样性差异与遗传谱系关系,并对样品等位基因的地理分布进行遗传景观分析,来探究海拔对新疆野苹果种群遗传特征的影响。结果表明:不同海拔间存在显著的遗传多样性差异,且呈现了低-高-低的单峰分布格局;低、中、高海拔地带之间的植株样品出现了显著的遗传分化。这表明,海拔对新疆野苹果种群遗传多样性和遗传结构产生了重要的影响。在未来的种质保育工作中,应当充分考虑不同海拔的种质资源。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向野核桃幼苗种群年龄结构及生长特征

为了解国家Ⅱ级渐危植物新疆野核桃不同年龄幼苗的数量组成及生长特性,在野核桃自然保护区不同坡向上设置4个2-hm²样地,应用相邻格子样方法对野核桃幼苗进行逐株调查,分析了野核桃幼苗种群的数量组成、基径和株高的生长特征及各性状间的生长关系.结果表明: 阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡野核桃1龄幼苗均较丰富,1～3龄幼苗数量均占绝对优势,不同坡向野核桃幼苗种群均呈增长型年龄结构.各坡向野核桃1龄幼苗平均5.7%可存活到4龄,平均1.7%可以存活到7龄.3龄是野核桃幼苗数量的一个转折点,幼苗种群在生活史中采用的是r对策.野核桃幼苗的基径和株高在3龄前生长缓慢,3龄后加快生长;基径平均生长速率为3.6 mm·a^-1,按阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡顺序减小;株高平均生长速率为9.0 cm·a^-1,按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡顺序减小.不同坡向野核桃幼苗的基径与株高均随年龄的增加呈指数函数生长,株高与基径呈幂函数异速生长,幼苗各性状间的生长快慢可通过函数的性质和参数反映出来.     

新疆野苹果种群遗传结构及其环境适应性

新疆野苹果(Malus sieversii)属国家二级保护植物, 是栽培苹果的主要祖先之一。它呈片段化残遗分布于亚洲中部干旱区山地。为了探究影响该物种种群遗传变异的主要环境因子及其适应机制, 该研究选取中国新疆伊犁地区、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦分布的10个种群为研究对象, 通过SLAF-seq简化基因组测序获取单核苷酸多态性(SNP)数据。利用ADMIXTURE软件和主成分分析对种群遗传结构进行分型; 利用梯度森林分析和冗余分析评估影响种群遗传变异的主要环境因子; 运用潜在因素混合模型来检测新疆野苹果种群适应局部环境的基因组位点。结果显示: 10个种群可以区分出2个遗传谱系; 谱系A主导东部种群, 谱系B主导西部种群, 而中部种群则出现了两个谱系的交汇; 种群空间遗传结构呈现出沿经度方向上的地理替代格局。气温年较差(bio 07)和气温季节性变化(bio 04)是影响新疆野苹果种群等位基因频率变化的两个最重要环境因子。经注释发现15个环境关联基因位点与植物响应干旱、高盐、冷热等非生物胁迫的很多生理过程相关。综上所述, 新疆野苹果对环境适应的主要压力来自气温条件的变化, 生理适应可能是其响应环境胁迫的主要机制。     

新疆野苹果作为苹果砧木利用的研究进展

新疆野苹果是我国重要的野生果树资源,在栽培苹果起源研究和砧木利用方面有重要价值。本文在收集整理近年来有关新疆野苹果大量文献的基础上,从苹果砧木利用角度,就新疆野苹果对主要生物逆境、非生物逆境的抗性以及与主栽品种的嫁接亲和性进行了综述,以期为相关研究提供参考。     

新疆野苹果挥发性化合物组分的遗传多样性研究

以中国新疆伊犁地区巩留县莫合镇的新疆野苹果(Malussieversii(Lebed.)Roem.)30个实生株系及国光、元帅、富士、金冠等苹果(MaluspumilaMill.)品种的成熟果实为试材,采用顶空固相微萃取和气相色谱质谱联用技术,分析香气成分,旨在为探讨新疆野苹果与栽培苹果的亲缘关系及为新疆野苹果资源保护利用提供基本资料。结果表明,①根据新疆野苹果与栽培苹果共有挥发性化合物种类数计算相似系数,其大小与苹果品种(类型)的演化历史相吻合;②新疆野苹果各实生株系挥发性化合物总含量、各类挥发性化合物种类数及其含量以及主要挥发性化合物分离比率与含量等存在广泛的遗传变异,参试的30个实生株系间差异明显,遗传多样性极为丰富;进一步与4个栽培苹果品种挥发性化合物组分进行比较,结果发现,新疆野苹果与栽培苹果品种化合物种类数在5以上、含量在0.04mg/L的化合物均属于酯类、醇类、醛类和酮类,说明新疆野苹果与栽培苹果的主要挥发性化合物组分基本一致,上述研究结果支持“新疆野苹果可能是栽培苹果的祖先种”的结论,但有48种成分为栽培苹果特有的挥发性化合物成分,在新疆野苹果检测不到,其中乙酸丙酯及苯乙醛等6种成分为特征香气成分。因此,栽培苹果可能是杂种起源;③从新疆野苹果30个实生株系中共检测到包括酯类、醇类、酮类、醛类、酸类、苯衍生物、杂环类、萜类、烃类、缩醛类和内酯类等11类化合物177种,其中缩醛类和内酯类化合物在栽培苹果品种中没有检测到,90种成分为新疆野苹果特有成分,1-丁醇及大马酮等7种成分为香气值大于1的特征香气成分。因此,新疆野苹果作为栽培苹果遗传改良的珍贵资源,进行“利用保存”的潜力很大。     

新疆野苹果不同地理分布与树龄的叶片解剖结构特征

以新疆野苹果为材料,对不同居群及不同树龄叶片解剖结构特征进行了分析研究。结果表明：新疆野苹果叶片属于异面叶,由上表皮、栅栏组织、叶脉、海绵组织和下表皮组成;不同居群新疆野苹果叶片厚度及细胞排列方式有差异,巩留、额敏及托里的野苹果栅栏组织增厚,且栅栏组织/海绵组织比值增大;新源的野苹果叶片及栅栏组织较薄,栅栏组织/海绵组织比值偏低;不同树龄新疆野苹果叶片厚度随着树龄的增大而呈变薄的趋势,多年生野苹果及野苹果“树王”栅栏组织及海绵组织层数最少,厚度较薄。这些结果暗示新疆野苹果通过各部分结构的协调生长来保证光合作用效率,以适应不同的生长环境以及处于不同发育时期的生长状况。本研究为新疆野苹果原位保护、保育提供了实验依据。     

中国新疆野苹果天然群体遗传多样性SSR分析

摘要：本研究以新疆巩留、新源、霍城、托里4个居群下的12个新疆野苹果群体为材料,应用涉及12个连锁群的17对SSR引物进行了群体微卫星位点等位基因和基因型差异分析,从地理居群、海拔高度、引物类型角度对新疆野苹果天然群体遗传多样性和遗传结构进行了 探索。结果表明：17对SSR引物在新疆野苹果中种内多态位点百分率达100%;XY1、HC2群体的基因多样性较高。聚类结果显示,同一居群下的群体分在相同的组中;巩留居群与新源居群的遗传关系最近,霍城居群次之,托里居群最远。不同地区间遗传多样性,霍城居群最高,托里居群最低。海拔高度对群体遗传结构影响较小,除了观测杂合度与海拔存在弱正相关外,大多数遗传参数与海拔无相关性。新疆野苹果群体内变异大于群体间,群体间分化很小,基因流较高。     

基于ITS序列的新疆野苹果系统发育分析

利用PCR和DNA测序技术,获取3个居群新疆野苹果的ITS序列,并结合GenBank里已有的中亚地区的新疆野苹果、欧洲苹果、栽培苹果和东方苹果的ITS序列进行比对分析,利用MEGA5.0软件选择＂ Krima2-Paramenter＂核酸距离模式获得遗传距离矩阵,用邻接法（neighbor-joining,NJ ）进行独立的系统发育分析,结果显示,所有供试材料的ITS1的长度为209~224 bp,GC含量为66.1%~66.9%,ITS2的长度为201~290 bp,GC含量为65%~71.5%,遗传距离为0~0.21,进化树分为三支.新疆野苹果的遗传多样性与地理分布有正相关关系,不同居群之间存在基因交流.     

伊犁河谷退化野果林中新疆野苹果茎的水力结构

为揭示伊犁河谷退化野果林中新疆野苹果植株个体的死亡机理,对比研究3种长势(Ⅰ级,20%枯枝率;Ⅱ级,40%~60%枯枝率;Ⅲ级,>80%枯枝率)新疆野苹果茎的水力结构特征的差异以及水分运输有效性和安全性及其影响因素。结果表明: 随野果林退化程度的增加,3种长势的新疆野苹果茎的边材比导水率和叶比导水率呈下降趋势,但差异不显著;傍晚时的栓塞程度、栓塞脆弱性呈显著增加的趋势,其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级长势个体的导水率损失50%时木质部水势分别为-1.87、-1.35和-0.53 MPa;黎明前和正午叶水势、水力安全边际均为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级;与水力学相关的木质部解剖结构以及枝叶性状在3种长势个体之间存在显著差异。相关性分析表明,新疆野苹果茎木质部水分运输的有效性和安全性之间存在弱的权衡关系。新疆野苹果茎的水力结构变化伴随着新疆野果林的衰退过程。野果林的退化会加剧新疆野苹果木质部导管的栓塞化程度,降低其抵抗空穴化栓塞的能力,新疆野苹果面临水力失衡的威胁更大。     

准噶尔西部山地新疆野苹果当年生枝条养分化学计量特征

新疆野苹果（Malus sieversii）是第三纪孑遗珍惜野生果树，是世界栽培苹果的祖先。为了解野苹果树的养分化学计量特征，分别于2016年和2017年对准噶尔西部山地20个野苹果样地开展群落学调查，并采集野苹果当年生枝条，系统分析了枝条氮（N）、磷（P）和钾（K）的化学计量特征、环境梯度差异性及其影响因素。结果表明，2016年野苹果枝条N、P、K含量及N：P（分别为7.03、1.24、5.96 mg·g^-1及5.71）高于2017年（分别为5.49、1.08、4.46 mg·g^-1及5.13）。P的变异性最小（CV为21.0%和23.3%），N的变异性最强（CV为37.5%和34.9%）。枝条N、P、K之间具有显著相关性，N：P、N：K受N主控，P：K多受K主控。方差分析表明，枝条养分化学计量在不同年份、地区、海拔、放牧强度、病虫害、枯枝率及结果量间均有差异。在样方水平上，经纬度、坡位、放牧强度及土壤N含量是枝条化学计量特征的主要影响因素；在个体水平上，病虫害程度和结果量是关键影响因素。在进行野苹果原位复壮时，应考虑适度放牧、提高土壤N含量并进行病虫害治理。     

新疆野苹果AP2/ERF转录因子家族鉴定与响应腐烂病的表达分析北大核心CSCD

AP2/ERF转录因子家族参与了植物生长发育、抵抗胁迫以及植物激素响应等诸多生物过程,是植物中最重要的转录因子家族之一。该研究基于腐烂病菌侵染后的新疆野苹果(Malus sieversii)全长转录组,使用AP2保守结构域的隐马可夫模型PF00847,鉴定新疆野苹果的AP2/ERF家族成员。利用MEGA6、NCBI CDD-batch、MEME、EXPASY、BUSCA对MsAP2/ERF家族成员进行鉴定、分类和结构分析、理化性质和亚细胞定位分析。通过RNA-seq数据和qRT-PCR实验对差异表达的MsAP2/ERFs基因的表达水平进行分析和验证,旨在鉴定新疆野苹果中潜在具有腐烂病抗性的AP2/ERF家族基因资源。结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得106个AP2/ERF基因,涵盖全部AP2(17个)、ERF(57个)、DREB(25个)、RAV(5个)和Soloist(2个)5个亚家族。(2)进一步的细化分类发现MsERF亚家族包括B1-B6 6个组,而MsDREB亚家族中只有A2、A4、A5、A6共4个组,缺少A1和A3组的基因成员。(3)RNA-seq表达模式分析结果表明,29个MsAP2/ERF基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中MsERF亚家族中差异表达基因数量最多(19个)。(4)12个MsAP2/ERF代表基因的qRT-PCR结果表明:8个ERF亚家族基因均受腐烂病病菌诱导显著上调表达,其中B4类ERF成员基因(MsERF40)在腐烂病病菌侵染后5 d表达量上调表达倍数最高;4个MsDREB基因中,3个受到腐烂病病原菌诱导显著上调,1个下调表达;此外,含有TIR保守结构域的MsERF05在腐烂病病菌侵染1 d后上调表达69倍,表明ERF亚家族的MsERF40和MsERF05在新疆野苹果抗腐烂病过程中发挥重要作用。该研究结果为新疆野苹果AP2/ERF基因响应腐烂病的功能和机理研究奠定了基础。     

浑善达克沙地黄柳雌雄群体年龄结构及动态特征

植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道。黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究。结果表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型。(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70%,雄株约占30%,性比偏雌现象明显。(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现"前期缺乏、中后期稳定"的变化特征,雄株群体呈现"前期缺乏、中后期波动"的变化特征。(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近Deevey-Ⅱ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早。(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍。     

苹果乙烯不敏感基因EIN2片段的克隆及序列分析

分别以苹果果实总DNA和cDNA为模板,采用PCR、RT-PCR方法扩增、克隆乙烯不敏感基因(ethyleneinsensitive 2,EIN2),并利用生物信息学方法分析其核苷酸序列和蛋白质结构。结果表明:(1)以DNA和cDNA为模板的扩增结果完全相同,扩增的EIN2基因片段为4 378bp,尚未发现有内含子,开放阅读框全长3 282bp,编码1 093个氨基酸;苹果EIN2相对分子质量为118.9kD,等电点为5.52,其蛋白可能为脂溶性疏水蛋白。(2)所克隆苹果EIN2基因编码的氨基酸序列与拟南芥(AAD41077.1)、碧桃(ACY78397.1)和葡萄(CAN66374.1)EIN2基因编码的氨基酸序列一致性分别为52%、79%、62%。(3)构建的EIN2基因进化树显示,拟南芥、小盐芥、甜瓜、杨毛果EIN2基因亲缘关系较近,聚为一类;葡萄为一类;蒺藜苜蓿为一类;碧桃、矮牵牛、西红柿聚为一类;苹果单独为一类。而且苹果EIN2基因与碧桃等同源基因的亲缘关系相对较近,与拟南芥、小盐芥同源基因的亲缘关系相对较远。     

珍稀濒危植物紫纹兜兰的种群结构和数量动态

通过对广东省河源市紫金县白溪省级自然保护区紫纹兜兰(Paphiopedilum purpuratum)进行样方调查,运用种群生命表、存活曲线、种群生存函数值和时间序列预测分析方法,研究紫纹兜兰种群的动态变化过程,揭示各龄级植株的数量动态和变化规律。结果表明,紫纹兜兰龄级以幼龄为主,幼龄阶段占整个种群的54.73%,年龄结构为稳定型。种群年龄结构的动态指数V_(pi)为0.33、V_(pi)'为0.07,均大于0,紫纹兜兰的存活曲线更接近Deevey-Ⅱ型,表明该种群目前属于稳定型种群。累计死亡率函数和危险率函数上升,生存率函数下降,死亡密度函数波动较大。从时间序列预测分析表明,种群具备一定的恢复能力,但是种群整体数量随时间的增加,成年植株逐渐增加,幼苗减少。平均开花和结实率仅为16.94%和3.29%,种子没有胚乳而营养不足,在自然环境下很难发育成幼苗,主要靠分蘖植株繁殖,因此对紫纹兜兰幼苗的保护很关键。     

湖南大围山和八面山香果树种群的年龄结构和演替动态比较

选取湖南大围山和八面山3处典型的香果树(Emmenopterys henryi)群落,通过分析香果树种群的重要值、物种多样性、年龄结构,绘制生命表和生存曲线图,并与其他不同地区3处香果树群落进行比较,探讨不同纬度、不同立地生境对香果树种群的年龄结构和演替动态的影响。结果表明:(1)大围山上游香果树群落的优势种群为多脉榆(Ulmus castaneifolia)、香果树和青钱柳(Cyclocaryapaliuru);大围山下游香果树群落的优势种群为黄檀(Dalbergia hupeana)、香果树和油茶(Camellia oleifera);八面山香果树群落的优势种群为野核桃(Juglans cathayensis)、香果树和小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinifolia)。(2)大围山上游香果树群落共有维管植物60科96属118种,大围山下游香果树群落共有维管植物76科120属163种,大围山上游和下游香果树群落地理成分均表现为温带成分高于热带成分;八面山香果树群落共有维管植物61科95属108种,地理成分表明热带成分高于温带成分。(3)根据年龄结构和生存分析,香果树种群在不同的群落中所处演替阶段不同,大围山上游为衰退型种群,大围山下游为稳定型种群,八面山为增长型种群,均具有代表性。(4)经分析对比,纬度位置、岩石裸露度、郁闭度、群落内优势种群的生长状况和人为破坏程度等是影响香果树种群生长趋势的因素,建议对大围山的2个香果树群落应加强后续监测,并参照八面山的香果树种群生存状况针对岩石裸露度、郁闭度等进行适当人工干扰和管理,以保障香果树种群的健康生长。     

多花海棠叶绿体基因组分析

多花海棠（Malus floribunda Siebold.）是世界范围内广泛栽培的苹果属物种,具有较高的观赏价值和育种意义。对其进行叶绿体基因组比较分析,有利于完善苹果属系统进化以及种质利用的研究内容。基于全基因组测序数据,组装获得一个完整的具有四分体结构的多花海棠叶绿体基因组。该基因组包括大单拷贝区（88 142 bp）、反向重复区B （26 353 bp）、小单拷贝区（19 189 bp）与反向重复区A （26 353 bp）,共计160 037 bp。多花海棠叶绿体全基因组共注释到111个基因,包括78个蛋白编码基因、29个tRNA基因和4个rRNA基因。此外,在其基因组中识别到大量的重复序列,与三叶海棠和变叶海棠略有差异。通过计算相对同义密码子使用度,发现其高频密码子共30种,并且密码子具有偏向A/T结尾的使用模式。种间序列比对、边界分析的结果表明,大单拷贝区序列变异较大,8种苹果属植物SC区与IR区扩张收缩情况整体上较为相似。基于叶绿体基因组序列的系统进化分析,将多花海棠、湖北海棠和变叶海棠聚为一类。多花海棠叶绿体基因组的研究可为今后遗传标记开发与种质资源利用等提供数据支持。     

云南兰坪云南红豆杉种群年龄结构与空间分布格局分析

利用点格局分析法对滇西北兰坪县4个云南红豆杉(Taxus yunnanensis)种群的年龄结构、不同生长阶段空间分布格局及其关联性进行分析。结果表明:(1)林窗与人为干扰影响4个云南红豆杉种群的龄级结构,小林窗的种群呈稳定型;较大林窗的种群呈进展型;群落结构完整未出现林窗和有较大人为干扰的种群年龄结构均呈衰退型,幼苗、幼树与小树个体缺乏,种群存在一定程度的更新困难,林窗的大小是种群更新的重要因素。(2)人为干扰、自然生境与本身生物学特性影响4个种群空间分布格局,种群1整体及其不同生长阶段个体均呈聚集分布;种群2和种群4在小尺度呈聚集分布,而在大尺度上呈随机分布;种群3随着空间尺度增大分布格局表现为聚集→随机→聚集趋势。(3)种群2中幼苗、小树和中树在小尺度下表现为聚集分布,其他尺度下表现为随机分布;种群3的小树阶段聚集分布和随机分布皆有出现,中树与大树在不同尺度上表现为聚集分布;种群4聚集分布的强度随生长阶段的增加在减弱。(4)4个种群各发育阶段间皆呈或接近显著正相关,种内竞争弱,有利于种群维持。     

峨眉山桫椤种群结构与动态特征

以峨眉山桫椤种群为研究对象,采用实地调查方法,以高度级(H)代替年龄级,通过建立种群静态生命表、绘制存活曲线、计算生存函数描绘其种群结构与动态特征,并运用时间序列预测模型,研究其种群生存现状及未来发展趋势。结果显示:(1)峨眉山桫椤种群结构呈现不规则金字塔形,桫椤种群内中龄级(0.6mH≤2.1m)的数量占样本总量的58.5%,幼龄级(H≤0.6m)与老龄级(H4.8m)分别占比12.7%和1%,幼龄个体匮乏,种群结构的维持与发展主要依靠中龄和成龄级(2.1mH≤4.8m)个体。(2)考虑未来外部干扰下的总体数量动态指数V′_(pi)=3.0270,种群总体呈现增长趋势,但增长幅度逐渐降低。(3)存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型,前期死亡率较为平稳,但后期死亡率有较大幅度上升,表明峨眉山桫椤种群具有前期减少,中期稳定,后期衰退的特点。(4)时间序列预测显示,桫椤种群在短暂增长过后,若不加以保护会逐渐走向衰退,甚至濒危。研究表明,峨眉山桫椤种群濒危的主要因素是幼树个体损失无法补充种群更新,建议在峨眉山设立局部自然保护区,并对幼苗进行抚育,加强对高效育种技术的研究,促进峨眉山桫椤种群的复壮与更新。     

西南特有濒危植物大王杜鹃种群结构及动态特征

为了揭示高山杜鹃种群生存潜力和濒危原因,以西南特有濒危植物大王杜鹃(Rhododendron rex subsp. rex)为研究对象,通过对云南省轿子雪山和小百草岭2个大王杜鹃自然种群的野外植株胸径及数量的调查,采用空间代替时间的方法建立大王杜鹃种群的径级结构、静态生命表并绘制种群存活曲线,阐明其种群的结构特征,利用种群数量动态预测和时间序列预测来分析种群未来的发展趋势。结果表明：(1)云南轿子雪山和小百草岭两个样地大王杜鹃均表现出第Ⅰ~Ⅱ龄级个体不足的现象,尽管两个样地内大王杜鹃种群仍表现为稳定型种群,但其均对外界干扰具有很高的敏感性。(2)大王杜鹃存活曲线在云南轿子雪山和小百草岭2个样地都趋于Deevey Ⅱ型,个体平均生存能力的期望值均在幼年(Ⅰ和Ⅱ龄级)个体中最大,死亡率和消失率曲线的变化趋势基本一致。(3)时间序列预测分析表明,云南轿子雪山大王杜鹃种群在未来2、4、6年龄级后总体均呈下降趋势,种群面临衰退危险;小百草岭样地内,大王杜鹃种群总体上呈增长趋势,种群具有一定的恢复潜力。建议加强大王杜鹃自然种群生境的保护与管理从而维持其种群自然更新与发展的能力。     

垂丝海棠应对盐碱复合胁迫的生理响应

盐碱复合胁迫是影响植物生长的主要环境因子。为了探究垂丝海棠（Malus halliana Koehen）响应盐碱复合胁迫的生理特性,利用主成分分析法明确耐盐碱阈值,以2年生垂丝海棠苗为试材,将NaCl与NaHCO₃按1：1的比例混合,通过盆栽浇灌Hogland营养液的方法,模拟5种不同浓度（0、50、100、150、200 mmol/L）盐碱复合胁迫对其光合色素、光合参数、叶绿素荧光参数及渗透调节物质的影响,并对其相关指标进行相关性和主成分分析。结果表明,随着胁迫强度的增大,叶绿素（Chl T）合成受阻,净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、叶片含水量（WC）下降,最大光化学效率（F_v/F_m）、表观光合电子传递速率（ETR）、PSⅡ实际化学效率（φPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）被抑制;类胡萝卜素（Car）含量、水分利用效率（WUE）、电解质外渗率、非调节性能量耗散（Y（NO））升高;胁迫40 d时,初始荧光（F₀）显著升高,而调节性能量耗散Y（NPQ）、非光化学荧光淬灭系数（qN）急剧降低;脯氨酸、可溶性糖、有机酸显著积累,并在100 mmol/L浓度下达到峰值。植株的P_n与G_s、C_i、ETR、φPSⅡ呈极显著正相关,与T_r、WC、qP、Chl T呈显著正相关,与电导率、脯氨酸、Y（NO）呈显著负相关。因此,盐碱复合胁迫下,垂丝海棠叶片主要通过降低G_s、C_i、T_r、WC,提高WUE、大量积累渗透调节物质、启动热耗散机制来保持光合系统伤害与修复的动态平衡。根据主成分分析法,浓度100 mmol/L为耐盐碱阈值,同时G_s、C_i、T_r、Chl T、ETR、φPSⅡ、Y（NO）、WC、qP、电解质渗透率、脯氨酸可作为评价垂丝海棠耐盐碱能力的有效指标。