苹果5种砧木幼苗对连作土壤的适应性差异研究

 以苹果砧木新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]、莱芜难咽（M. micromalus Makino）、平邑甜茶（M. hupehensis Rehd.）、山荆子[M. baccata（L.）Borkh.]和八棱海棠（M. micromalus）为试验材料,应用盆栽方法研究其对连作土壤的适应性差异。结果表明：连作条件下各砧木叶片光合速率和光合色素含量均低于非连作。平邑甜茶叶片光合速率降幅最小,仅为7.06%,其叶绿素a和类胡萝卜素含量降幅亦较小,分别为9.15%和8.17%。5种砧木根系抗氧化物酶活性及丙二醛（MDA）含量较各自对照升高。与对照相比,连作处理平邑甜茶根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性增幅均最小,分别为3.72%、26.60%和23.78%;平邑甜茶根系MDA含量增幅最小,为15.24%,莱芜难咽增幅最大,为54.56%。最终连作对5种苹果砧木的外在影响表现为生物量、株高和地径的下降,其中平邑甜茶适应性较强。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗形态及其锌积累的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫下平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（Malus xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗生长量、根系构型参数、根系活力和锌积累量的动态变化。结果表明：缺锌条件下,两品种均表现不同程度的植株矮小,新生叶片黄化且簇生,节间缩短,根尖膨大等缺锌症状,小金海棠表现缺锌症状比平邑甜茶延迟7 d 左右。长期锌缺乏使平邑甜茶根系生物量显著降低。两品种缺锌植株根系长度、表面积、体积、根尖数从21 d 开始均低于对照;60 d时平邑甜茶较对照分别下降45.47%、44.2%、47.18%、43.14%,小金海棠分别降低38.95%、31.90%、32.58%、35.52%,平邑甜茶被抑制程度大于小金海棠。根系平均直径处理大于对照,且小金海棠表现根系膨大症状较平邑甜茶晚10 d。锌缺乏条件下小金海棠根系活力达最大比平邑甜茶晚15 d。处理和对照幼苗锌含量均表现为根系 > 茎 > 叶片,且小金海棠处理植株 > 平邑甜茶处理植株。平邑甜茶对缺锌胁迫较敏感,根系易受到伤害;小金海棠在缺锌胁迫下锌含量下降速率慢,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力。     

低氧胁迫对平邑甜茶根系活力及氮代谢相关酶活性的影响

 采用控制营养液溶氧浓度的方法,研究了低氧胁迫对平邑甜茶幼苗生物量、根系活力、根系呼吸速率以及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：低氧胁迫抑制了植株的生长,营养液溶氧浓度越低,抑制作用越明显;低氧处理前期根系呼吸速率也受到了明显地抑制,并且溶氧浓度越低抑制作用越强,但随处理时间的延长,抑制作用降低,而幼苗根系活力则先急剧升高后急剧下降;低氧胁迫诱导了硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）的活性,溶氧浓度越低酶活性增加幅度越大;而对谷氨酸脱氢酶（NADH-GDH）的活性先抑制后促进。平邑甜茶可通过增加呼吸消耗、改变代谢途径来缓解低氧逆境伤害。     

碱胁迫下两种苹果砧木幼苗根系生长和脱落酸含量的差异

为了分析苹果砧木根系对碱胁迫的响应,先对两种耐碱性不同的苹果砧木(高耐碱的富平楸子Malus prunifolia,中等耐碱的平邑甜茶M.hupehensis)幼苗根系结构和脱落酸(ABA)含量在碱胁迫下的变化进行了测定,再取碱胁迫不同时间的根尖进行转录组分析及ABA相关基因CIPK1和AHK1的qRT-PCR分析。结果表明,碱胁迫15 d,两种砧木幼苗根系生长均受到抑制,其中平邑甜茶的根系生长受到的抑制更明显。两种砧木幼苗根尖脱落酸(ABA)含量均在碱胁迫48 h有显著增加,但平邑甜茶的增幅较小。富平楸子幼苗根尖CIPK1和AHK1表达量在碱胁迫24 h和48 h均明显上调;平邑甜茶幼苗根尖的AHK1表达量在碱胁迫6和48 h略有上调,CIPK1表达量在碱胁迫48 h明显下调。     

几种低分子量有机酸对连作平邑甜茶幼苗光合与根系生长的影响

以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗为试材,在盆栽条件下研究了田间实测浓度的有机酸（草酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸）对连作幼苗光合特性、叶片保护性酶活性以及根系生长的影响。结果表明,与对照相比,草酸可使平邑甜茶幼苗植株干质量和鲜质量分别增加 24.12%和35.72%。叶片净光合速率、气孔导度分别提高32.27%和76.58%。并显著提高了过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性。酒石酸则降低了平邑甜茶幼苗叶片的气孔导度40.22%,SOD、POD活性亦显著降低。试验结果还表明,柠檬酸和苹果酸也促进了平邑甜茶幼苗的生长。综上,在本试验条件下,草酸能够减轻平邑甜茶幼苗连作障碍现象,酒石酸有加重连作障碍趋势,柠檬酸和苹果酸对连作障碍不明显。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗抗氧化能力和激素含量的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫对平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（M. xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗SOD、POD和CAT的活性,膜质过氧化水平及内源激素IAA、GA3、ZR和ABA含量的影响。结果表明,缺锌胁迫下,两品种叶片和根系中SOD活性显著下降,POD和CAT活性、MDA含量不同程度增加,但小金海棠SOD活性下降幅度较平邑甜茶小,POD和CAT活性增加比例大,且MDA积累量低。缺锌使两种砧木幼苗不同器官中IAA、GA3含量显著降低,ZR、ABA含量增加;小金海棠缺锌植株IAA、GA3、ZR含量较平邑甜茶高,ABA含量低。平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感,小金海棠在缺锌胁迫下抗氧化能力强,促进生长的激素含量高,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力;平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感。     

红星苹果树不同砧木根内氨基酸含量研究

红星苹果树M9砧根内氨基酸总量低于山定子砧。但在春梢停长期和根系活动期高于山定子砧。根系活动期达最高峰,果实成熟期达最低点;山定子砧相应出现在休眠期和春梢停长期。测定的17种氨基酸中,M9砧根内天门冬氨酸、亮氨酸、酪氨酸、组氨酸和胱氨酸含量高于山定子砧,其余12种氨基酸低于山定子砧。根内氨基酸含量的顺序和山定子砧相近,以天门冬氨酸、精氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量较多,蛋氨酸和胱氨酸含量极少。M9砧根内氨基酸的总量受天门冬氨酸,山定子砧受精氨酸含量的影响而变化。     

红蓝光质对番茄幼苗氮水平和代谢关键酶及基因表达的影响

采用LED(发光二极管)精量调制光源,以番茄品种‘SV0313TG’为试材,设置红光、蓝光和红蓝(3︰1)组合光处理,以白光处理为对照,测定番茄幼苗叶片中主要含氮物质(全氮、硝态氮、铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白质)含量和氮代谢关键酶[硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、天冬酰胺合成酶(AS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)]活性及其基因表达。结果表明,红蓝组合光处理下硝态氮含量、NR和GDH活性及6种氮代谢关键酶的基因表达量显著高于对照和其他处理,可溶性蛋白含量明显高于红光和对照处理,但与蓝光处理无显著差异;与对照和其他处理相比,蓝光处理下铵态氮和游离氨基酸含量显著升高,NR、NiR、GS和GOGAT活性及NR、NiR、GS2、FdGOGAT和LEAS1相对表达量显著高于对照;与对照相比,红光显著降低了全氮含量,NiR、GOGAT、GDH和AS活性及GDH1表达量均受到抑制。综上,与对照相比,红光处理降低了番茄幼苗叶片全氮含量和部分氮代谢酶活性;蓝光处理则提高了游离氨基酸和铵态氮含量;红蓝组合光能够提高氮代谢相关酶转录水平和部分关键酶活性,进而促进氮素吸收并向可溶性蛋白转化。可见,适宜比例的红蓝组合光可促进番茄幼苗氮的同化及转化氮的吸收,加速物质积累,进而促进番茄幼苗生长。     

老龄桃园土壤抑制平邑甜茶幼苗的生长

在盆栽试验条件下研究了老龄桃园土对平邑甜茶幼苗生长的影响。设正茬土(桃园旁农田土,对照)、溴甲烷熏蒸老龄桃园土、老龄桃园土3个处理,测定了不同处理对平邑甜茶幼苗的生物量、根系结构参数、根系呼吸速率、根系保护酶活性、光合参数及土壤中微生物数量等指标的影响。结果表明:在老龄桃园土中,平邑甜茶幼苗的株高、地径、鲜质量、干质量均显著低于正茬土对照和溴甲烷熏蒸老龄桃园土,分别比正茬土对照减少了17.59%、13.51%、23.22%、28.61%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土减少了20.54%、17.29%、33.28%、39.21%;幼苗的根长、根表面积和根体积也分别比正茬土对照降低了37.57%、36.33%、46.63%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土降低了43.62%、48.67%、54.11%;平邑甜茶幼苗的根系呼吸速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性亦显著降低,分别比正茬土对照降低了28.21%、43.91%、44.46%、51.44%,比溴甲烷熏蒸老龄桃园土降低了36.88%、57.78%、54.88%、57.59%;同时幼苗的净光合速率(P_n)比正茬土对照和溴甲烷熏蒸老龄桃园土分别降低了40.75%和49.65%。老龄桃园土中真菌数量显著高于正茬土对照,为正茬土对照的1.91倍,细菌数量则显著低于正茬土对照,比正茬土对照减少了47.80%,细菌与真菌比值表现为:正茬土对照溴甲烷熏蒸老龄桃园土。综上,老龄桃园土壤直接栽植平邑甜茶苹果砧木不利于其生长,而经溴甲烷熏蒸处理后,老龄桃园土对平邑甜茶幼苗的伤害作用显著减轻。     

几种苹果砧木抗重茬效果比较试验

以新引进的抗重茬砧木AM1及已有的平邑甜茶、八棱海棠、M9T337为试材,通过生长量、叶片叶绿素含量、叶片光合参数、根系生长及活力研究,评价4种砧木耐重茬能力。结果表明,AM1、平邑甜茶在重茬土与正常土的株高没有显著差异,八棱海棠、M9T337在重茬土的株高均显著低于正常土;平邑甜茶、八棱海棠、M9T337在重茬土的新梢生长量、叶鲜重均显著低于正常土,AM1却表现出二者之间无显著差异;AM1、平邑甜茶、八棱海棠、M9T337叶片叶绿素含量显著下降,但AM1下降幅度最小(12.8%),其次是平邑甜茶(17.9%);AM1、平邑甜茶叶片净光合速率无显著变化,八棱海棠、M9T337叶片净光合速率显著降低;重茬土的4种砧木根系均显著增大,但AM1增加幅度最小,根系总长度、表面积、体积、根尖数较正常土仅增加38.7%、20.2%、1.8%、48.4%;重茬土的根系活力显著降低,以AM1降低幅度最小(15.0%)。综合来看,AM1表现出很好的抗重茬能力,其次是平邑甜茶、八棱海棠,M9T337抗重茬能力最弱。     

不同砧木嫁接的富士苹果幼树13C 和15N 分配利用特性比较

 以5 个砧木（平邑甜茶、八棱海棠、楸子、新疆野苹果、东北山荆子）与富士苹果嫁接组 合的2 年生幼树为试材,采用盆栽方法和碳氮双标记示踪技术,研究了5 个组合的生长特性及其对氮素 的吸收、分配、利用特性和光合产物分配状况。结果表明：富士/平邑甜茶组合生长量最大、富士/东北山 荆子组合生长量最小。富士/平邑甜茶组合对¹⁵N 的利用率最高,富士/楸子组合最低。¹⁵N 和¹³C 均主要分 配在叶中,其次是1 年生茎,最少的为2 年生茎;富士/东北山荆子组合叶中的¹⁵N 和¹³C 分配率最高, 富士/平邑甜茶组合根中的¹⁵N 和¹³C 分配率最高。从碳氮营养角度来看,富士苹果以平邑甜茶作砧木最 好。     

苹果砧木生长及吸收利用硝态氮和铵态氮特性比较

 以一年生平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、八棱海棠（M. micromalus Makino）、楸子［M.  prunifolia（Willd）Borkh.］、新疆野苹果［M. sievesii（Ledeb.）Roemer］、东北山荆子（M. baccata Borkh.）实生苗为试材,采用¹⁵NH₄NO₃和NH₄¹⁵NO₃分别标记的方法,研究5种砧木的生长特性及其对NH₄NO₃中硝态氮和铵态氮的吸收、分配和利用特性。结果表明：幼苗生物量顺序为楸子 > 平邑甜茶 > 八棱海棠 > 新疆野苹果 > 东北山荆子;根系总表面积、总根长、根尖数均以楸子最大,东北山荆子最小。5种砧木对硝态氮和铵态氮的利用率顺序为楸子 > 新疆野苹果 > 平邑甜茶 > 八棱海棠 > 东北山荆子,5种砧木对硝态氮的利用率均高于铵态氮利用率,并且硝态氮利用率与根尖数呈显著正相关。5种砧木植株各器官从硝态氮中吸收分配到的¹⁵N量对该器官全氮量的贡献（Ndff）均高于从铵态氮中吸收分配到的;标记硝态氮时,楸子叶、茎和根的Ndff均最高,平邑甜茶最低;标记铵态氮时,东北山荆子叶、茎和根的Ndff均最高,新疆野苹果叶、楸子茎、平邑甜茶根最低。标记的硝态氮和铵态氮在器官中的分配均为叶 > 根 > 茎。     

水分胁迫条件下10种苹果砧木抗旱性评价

在盆栽条件下对10种苹果砧木进行了水分胁迫下的抗性鉴定,对旱害指数和相对生长量进行了聚类分析,结果表明,新培育的砧木品系Luo-6、Luo-2是抗旱性强的砧木,在土壤相对含水量40%～45%的中度水分胁迫下,新梢相对生长量分别可以达到92.13%和88.56%,其中,Luo-6在30%～35%的重度水分胁迫下24d才出现1级旱害症状,新梢相对生长量可达78.40%,Luo-2能忍受10d以下短时间的重度水分胁迫;莱芜茶果、黄海棠、海棠果、莱芜难咽、八棱海棠是中等耐旱,可以忍受20d以上的中度干旱,新梢相对生长量保持在66.13%～88.56%;平邑甜茶、六蜜海棠、山定子对水分胁迫非常敏感,在相对含水量55%～60%的轻度水分胁迫下17～31d即出现1级旱害症状,新梢相对生长量下降到70%以下。     

不同苹果砧木对连作土壤微生物及酶活性的影响

为了更好地利用砧木抗性来综合防控苹果连作障碍,以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、富平楸子 [M. prunifolia（Willd）Borkh.]、八棱海棠（M. micromalus Makino）、新疆野苹果 [M. sieversii （Le deb.）Roem.]、山荆子 [M. baccata（Linn.）Borkh.] 为试材,探讨了不同苹果砧木对连作土壤中的酶活性、微生物以及酚酸类物质的影响。结果表明：以平邑甜茶为砧木的土壤磷酸酶活性最高,八棱海棠为砧木的土壤蔗糖酶活性最高,富平楸子为砧木的土壤脲酶活性最高;平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最低,富平楸子和平邑甜茶为砧木的土壤细菌数量较高,平邑甜茶为砧木的土壤细菌/真菌比值最高。从总酚酸含量来看,平邑甜茶为砧木的土壤酚酸含量最低,八棱海棠为砧木的土壤酚酸含量最高。综上,平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最少,土壤总酚酸含量最低,且相关土壤酶活性较高,说明其对连作土壤环境的改善效果最佳,更适合作为砧木综合防控苹果连作障碍。     

低磷胁迫下平邑甜茶根构型与磷吸收特性的变化

为揭示苹果适应低磷胁迫的机制,以平邑甜茶[Malus hupehensis （Pamp）Rehd.]为材料,采用水培方式研究了缺磷和复磷条件下根系磷吸收和根构型参数的变化。结果显示,平邑甜茶幼苗在缺磷营养液中培养120 h期间,根系磷最大吸收速率始终高于对照,并趋向一个较稳定的差值;缺磷处理最初12 h内根系磷吸收米氏常数Km值提高,但72～120 h明显下降。缺磷处理的平邑甜茶幼苗转到完全营养液中培养12～120 h,根系对磷的转运效率影响不大,而与磷的亲和力下降,并逐渐恢复到正常状态。平邑甜茶幼苗在缺磷条件下培养至11 d时,一级侧根总长度低于对照,但在17～26 d时,一级侧根总长度明显提高。结果表明,平邑甜茶在短期内主要通过磷吸收动力学的变化来适应缺磷胁迫,较长时期则通过根构型的变化来适应。     

盐胁迫对珠美海棠和山定子膜保护酶系统的影响

实验以耐盐种珠美海棠(MaluszumiMats)和盐敏感种山定子[Malusbaccata(L.)Borkh]为试材,比较研究了在盐胁迫下叶片质膜透性、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、膜保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及根质膜透性的变化,为探索苹果属植物耐盐机制提供素材。结果表明,盐胁迫对根质膜透性没有明显的影响;但导致叶片质膜透性增加,盐敏感种山定子的质膜透性高于耐盐的珠美海棠。随盐胁迫加重,叶绿素a、b含量降低,叶绿素a/b比值增加,类胡萝卜素变化不明显。MDA含量随盐胁迫而升高,但珠美海棠低于山定子。山定子叶片中SOD、POD、CAT活性随盐胁迫加重而降低,而珠美海棠SOD活性在盐胁迫下保持稳定,POD、CAT活性增高。由此可见珠美海棠在盐胁迫条件下有活性较高的膜保护酶系统。     

镉胁迫对山定子幼苗生长、镉积累及活性氧代谢的影响

以当年生山定子(Malus baccata Borkh.)幼苗为试材,采用水培法,研究了50μmol·L^-1的Cd胁迫处理10d和20d对山定子幼苗生长、Cd积累及活性氧代谢的影响,以期为山定子耐Cd生理机制的研究提供参考。结果表明:Cd胁迫显著抑制了山定子幼苗的生长发育,且随胁迫时间的延长抑制作用加剧。山定子根系Cd含量、富集总量以及生物富集系数(BCF)均大于茎和叶片,表明Cd主要在根中积累。Cd胁迫明显提高了各组织超氧阴离子(O■)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸、可溶性酚和抗坏血酸含量。     

冷凉条件对山荆子幼苗根系氮素吸收动力学参数的影响

采用常规耗竭法和改进耗竭法研究冷凉条件下山荆子（Malus baccata Borkh.）幼苗根系吸收不同形态氮素动力学特征。结果表明,温度影响山荆子氮素吸收动力学特征,常温（25 ℃）时山荆子根系载体蛋白对NO3-离子的亲和力大于NH4+离子,此时根系优先吸收NO3-离子;冷凉（10 ℃）条件下山荆子幼苗对NH4+离子的亲和力大于NO3-离子,此时根系优先吸收NH4+离子。冷凉条件降低了山荆子幼苗对NO3-和NH4+的吸收能力,表现为最大吸收速率（Imax降低）、养分流入根系速率（a 值降低）和亲和力下降（Km值增加）,其中对吸收NO3-离子的影响大于NH4+离子。     

平邑甜茶×扎矮山定子杂交后代的胚胎发育特征研究

 利用激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）和石蜡切片技术对平邑甜茶与扎矮山定子杂交获得的6个皱叶矮生型株系的胚胎发育过程及发育特性进行了观察与研究。结果表明：各皱叶矮生型株系在胚胎发育过程中表现出的特征大体相同,能进行正常的减数分裂并由功能性大孢子形成的有性胚囊表现出良好的发育趋势;在开花当天至花后2 d,各株系的胚囊中均出现了精核或花粉内容物,观察到了部分株系的受精卵;在花后10 d左右原胚形成。另外,在胚囊发育的特定时期,胚囊内细胞核的分布方式各株系间略有差异;在部分株系中观察到了少数多胚囊现象。综合而言,皱叶矮生型株系的胚胎发育特征是以有性生殖为主要的生殖方式,与亲本扎矮山定子的胚胎发育特征较为一致;而与亲本平邑甜茶不同,未出现平邑甜茶胚胎发育中的复杂现象并表现出较低的无融合生殖能力。