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北美冬青(Ilex verticillata)是我国在2006年引进的一种观果树种,现已在浙江、山东、辽宁等省份进行推广种植。当前,对北美冬青品种抗旱潜力的研究较少,限制了其向干旱地区的引种推广,同时,作为一种新型植物激素,褪黑素(melatonin,MT)在植物抗旱胁迫中的作用已经在一些物种中得到了证实,但其在北美冬青抗旱中的作用有待探究。本研究以北美冬青品种‘奥斯特’2年生扦插苗为实验材料,测定其在不同程度干旱胁迫(土壤田间持水量的80%-85%、50%-55%和35%-40%)和褪黑素(100μmol·L-1)处理后的生理生化指标变化,以探究‘奥斯特’北美冬青的抗旱潜力及提高其抗旱性的措施,为‘奥斯特’北美冬青向干旱地区的引种推广提供科学依据。主要研究结果如下:1.干旱胁迫条件下,北美冬青的株高和地径生长无显著变化;光合作用受到明显的抑制,叶绿素含量、氮素含量、净光合速率(Pn)显著降低,蒸腾速率(Tr)、非光化学淬灭系数(NPQ)增加;生物膜遭到破坏,丙二醛(MDA)含量显著升高;抗氧化系统被激活,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性明显上升。2.与单独干旱胁迫相比,增施外源褪黑素可在一定程度上提高北美冬青的光合作用能力,叶绿素含量、电子传递效率显著提升;使抗氧化能力显著增强,SOD和CAT活性明显增加;渗透调节能力增强,可溶性糖和可溶性蛋白含量增加;激素调节能力增强,脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)含量增加。3.与对照组相比,干旱胁迫后0天,多项生理生化指标无显著变化;干旱胁迫后7天,除了茎直径,光合速率,PSⅡ最大光化学量子产量,ETR和POD酶活性5个指标之外,其它指标都有显著变化;干旱胁迫后30天,除了茎长度,茎直径和PSⅡ最大光化学量子产量3个指标之外,其它多项生理生化指标都显示出明显的变化,如N2组的叶绿素含量、氮素含量、净光合速率分别为CK组的79.42%、79.48%、85.27%。可见,干旱胁迫对北美冬青的影响具有时间效应。