贵州主要野生葡萄种质的水力结构特征与抗旱性的关系

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为挖掘利用喀斯特山区主要野生葡萄种质资源的抗旱性状,探究其水力结构特征与抗旱性的关系。本研究采用大田试验与盆栽试验相结合,以原产于贵州的野生葡萄资源7种22基因型及欧洲葡萄(V.vinifera L.)品种‘红地球’,欧美杂交种(V.vinifera L.×V.labrusca L.)品种‘水晶’为大田试验材料,对其水力结构特征能力进行鉴定;在对野生葡萄水力结构特征鉴定的基础上,通过盆栽毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)‘花溪-9’、刺葡萄(V.davidii Fo(?)x.)‘紫秋’、欧洲葡萄‘红地球’4a生幼苗为试材进行水力结构特征与抗旱性关系的研究,主要获得结果如下:1.采用隶属函数法、主成分分析法对野生葡萄资源水力结构特征进行综合鉴定,结果表明:贵州不同野生葡萄种的水分利用策略倾向不同,其中‘毛葡萄’水分利用策略最协调属于高效用水机理。‘刺葡萄’、‘美丽葡萄’、‘葛藟葡萄’表现良好,‘腺枝葡萄’、‘网脉葡萄’表现一般,‘华东葡萄’最差;不同基因型中,毛葡萄‘花溪-9’综合表现极佳,美丽葡萄‘茂兰-5’‘茂兰-11’葛藟葡萄‘习水-4’、刺葡萄‘紫秋’、腺枝葡萄‘茂兰-11’表现优秀,毛葡萄‘关岭-1’‘小七孔-1’、网脉葡萄‘东坡-1’表现不佳,剩余试材表现一般。2.野生葡萄叶片水势(LWP)、导水率(Kh)、茎比导率(Ks)、胡伯尔值(HV)等参数季节变化规律表现为‘夏季’最高、‘春夏交替’次之、‘秋季’最低,叶比导率(LSC)及‘华东葡萄’水力结构的季节变化规律为‘春夏交替’最高、‘夏季’次之、‘秋季’最低;导水率、茎比导率、叶片水势、胡伯尔值受月降水量、月均温影响较大,叶比导率(LSC)受环境因子影响极小;各水力结构参数间导水率对茎比导率、叶片水势影响较大,叶比导率与茎段参数相关性较小。3.对野生葡萄不同高度冠层的水力结构特征研究中,其水力结构特征以‘中部’器官能力最强,‘下部’其次、‘上部’最弱;在野生葡萄形态结构特征比较中,毛葡萄‘花溪-9’的器官功能性较强;通过对野生葡萄器官生物量积累的研究,发现野生葡萄的茎-叶之间为异速生长关系。4.野生葡萄的水力结构特征受干旱胁迫的影响不一,基本呈现‘早低晚高’的日变化规律,‘花溪-9’相较‘紫秋’、‘红地球’保持相对较高的水力结构特征,表明遭受干旱斜坡时‘花溪-9’会调整水分运输机理适应环境;葡萄器官组织对干旱的响应程度也存在一定差异,此条件下‘花溪-9’拥有较好的茎段结构与较厚的叶片结构,表明‘花溪-9’更趋向于旱生结构;干旱胁迫下‘花溪-9’叶片抗氧化酶含量最低,表明其叶片组织细胞受伤害程度最小。故抗旱性综合鉴定结果为‘花溪’最强、‘紫秋’次之、‘红地球’最弱。5.通过大田与盆栽试验的结果综合解析,发现水力结构特征会在正常生长条件下协调器官构件积累分配帮助叶片生长,即叶片高能耗促使茎段提高功能性,依靠多的生长积累量抵御干旱,为异速协调生长关系;干旱胁迫下水力结构特征调节水分供给倾向,主要供应茎段生理机能运转并降低叶片水分生理需求,为权衡分配调节关系。以上研究结果表明,不同种野生葡萄在遗传特异性与生境环境条件的作用下水力结构特征存在较大差异,并表现出相应的适应性改变,调整其不同条件下水分运输机理与形态结构功能,进而表现出不同的抗旱能力。这些研究结果可为喀斯特地区葡萄抗旱品种选用、抗旱类型砧木利用及优良种源筛选提供理论依据。
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