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铁皮石斛是一种珍贵的中药材,随着大家保健意识的增强,铁皮石斛市场需求逐渐增加,仿野生种植和种植区域北移成为当前的趋势,铁皮石解抗寒品系需求不断攀升。本论文以抗寒和不抗寒品系为材料,比较不同抗寒品系在低温胁迫下的生理生化差异及共生菌群的变化差异,旨在为铁皮石斛抗寒品系的培育、种植技术创新提供依据。首先,在人工模拟低温条件下研究了幼苗的抗寒特性。抗寒品系MG1在-2℃处理3d和-7℃处理32h后仍保持活性,在恢复正常条件下后继续生长。不抗寒品系MG2仅能在-2℃处理2d和-7℃处理8h后可保持活性,随着低温处理时间的延长幼苗失去活性而死亡。其次,在不同地区分别种植抗寒和不抗寒品系以研究它们抗寒性。结果表明,湖州MG1抗寒性最强,株高、茎粗、叶厚度等生物学性状均高于郑州品系。在抗寒能力方面,MG1品系MDA含量和电导率均低于MG2品系。在含水率方面,MG1品系的值低于MG2品系,说明含水率越高,抗寒性越差。但MG1品系中脯氨酸和可溶性糖的含量高于MG2品系,说明这些渗透调节物质有利于抗寒。MG1品系SOD酶活性高于MG2品系;郑州地区的CAT和POD活性高于湖州地区。MG1的多糖和生物碱含量高于MG2;郑州地区MG1品系中黄酮类化合物的含量高于湖州地区。最后,研究了不同地区培养的抗寒性和抗寒性细菌群落。基于16S rRNA基因测序,优势细菌门为变形菌门,其次为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门和疣微菌门。在属水平,MG1品系的优势属为微杆菌属(11.46%)和布丘氏菌属(11.23%),而MG2品系的优势属为游动放线菌属(4.98%)和新鞘脂菌属(6.32%)。MG1品系的这些特异属可能在抗寒性方面发挥一定作用,但需要进一步的证据。综上所述,铁皮石斛MG1品系能较好地抵抗低温胁迫,其可能的机制包括叶片、根和茎外膜的结构、渗透调节分子的含量、SOD、CAT和POD酶的活性以及多糖、黄酮类化合物和生物碱的含量。此外,一些细菌也可能有助于抗寒。这些结果为培育优良的抗寒性品系和培育新型的耐低温栽培技术奠定了基础。