新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (11): 2684-2692.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.11.009
• 种质资源·分子遗传学·生理生化·微生物 • 上一篇 下一篇
程云霞1(), 谭占明1(
), 郭玲1, 李雯雯2, 杜佳庚1
收稿日期:
2024-05-15
出版日期:
2024-11-20
发布日期:
2025-01-08
通信作者:
谭占明(1991-),男,内蒙古呼伦贝尔人,副教授,硕士生导师,研究方向为设施园艺植物栽培与抗逆生理,(E-mail)tlmdxtzm@taru.edu.cn作者简介:
程云霞(1996-),女,新疆石河子人,讲师,研究方向为设施园艺植物栽培与生理生态,(E-mail)chengyunxia2018@163.com
基金资助:
CHENG Yunxia1(), TAN Zhanming1(
), GUO Ling1, LI Wenwen2, DU Jiageng1
Received:
2024-05-15
Published:
2024-11-20
Online:
2025-01-08
Supported by:
摘要:
【目的】分析不同干旱胁迫处理下,野生山杏和人工栽培山杏品种根茎叶解剖结构的变化,为筛选出耐旱性强的优良杏品种提供依据。【方法】以1年生人工栽培山杏与野生山杏实生苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)人工模拟干旱,并用光学显微镜观察其根茎叶的解剖结构。【结果】随着干旱胁迫的增加,野生山杏和人工栽培杏茎髓直径均呈下降趋势,且结构紧密、发达,而木质部厚度则呈上升趋势。其中,野生山杏品种茎的木质部厚度大于人工栽培山杏品种,髓直径小于人工栽培山杏品种,野生山杏髓发达程度高于人工栽培山杏品种。随着干旱胁迫的增强,叶片上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度显著减小,角质层厚度显著增加。其中,野生山杏品种角质层、栅栏组织、海绵组织厚度大于人工栽培山杏,叶片上表皮、下表皮小于人工栽培山杏品种。野生山杏品种的对干旱胁迫的适应能力综合得分高于人工栽培山杏。【结论】杏根茎叶结构适应特征的变化均与干旱胁迫相关,植株根据水分亏缺程度调整根茎叶结构以维持生存和生长,干旱胁迫下野生山杏品种较人工栽培山杏具有较强的适应性。
中图分类号:
程云霞, 谭占明, 郭玲, 李雯雯, 杜佳庚. 不同干旱胁迫对野生山杏和人工栽培山杏品种根茎叶解剖结构的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(11): 2684-2692.
CHENG Yunxia, TAN Zhanming, GUO Ling, LI Wenwen, DU Jiageng. Effects of different drought stresses on anatomical structure of roots, stems and leaves of two apricot varieties[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(11): 2684-2692.
图1 干旱胁迫下2个杏品种髓直径的变化 注:误差线上方的不同字母表示差异显著(P<0.05),下同
Fig.1 Changes of drought stress on pith diameter of two apricot cultivars Notes:The different letters above the error line show significant differences,the same as below
图9 干旱胁迫下2个杏品种茎解剖结构的变化 注:R(1)人工栽培山杏正常生长;R(2)人工栽培山杏干旱胁迫下生长;Y(1)野生山杏正常生长;Y(2)野生山杏干旱胁迫下生长,下同;x-木质部;ph-韧皮部;m-髓,下同
Fig.9 Changes of stem anatomy of two apricot cultivars under drought stress Notes:R(1)The cultivated varieties grew normally;R(2) The cultivated varieties grew under drought stress;Y(1) The wild variety grows normally;Y(2) Wild varieties grow under drought stress;x-Xylem;ph-Phloem;m-Marrow,the same as below
图10 干旱胁迫下2个杏品种茎解剖结构的变化 注:R(1)人工栽培山杏正常生长;R(2)人工栽培山杏干旱胁迫下生长;Y(1)野生山杏正常生长;Y(2)野生山杏干旱胁迫下生长;e—表皮;p—栅栏组织;s—海绵组织,下同
Fig.10 Changes of stem anatomy of two apricot varieties under drought stress Notes:R(1)The cultivated varieties grew normally;R(2) The cultivated varieties grew under drought stress;Y(1) The wild variety grows normally;Y(2) Wild varieties grow under drought stress;e-Epidermic structure;p-Palisade;cell;s-Spongy tissue;the same as below,the same as below
图12 PCA主成分 注(Notes):1.RCK;2.R5%;3.R10%;4.R15%;5.YCK;6.Y5%;7.Y10%;8.Y15%;B.髓部(medulla);C.木质部(xylem);D.韧皮部(phloem);E.上表皮(upper epidermis);F.下表皮(Lower epidermis);G.角质层(cuticle);H.栅栏组织(fence organization);I.海绵组织(spongy tissue)
Fig.12 PCA principal component analysis diagram
种类 Type | 第一 主成分 得分 First principal component score | 第二 主成分 得分 Second principal component score | 第三 主成分 得分 Third principal component score | 综合 得分 Compre- hensive score | 综合 排名 Compre- hensive ranking |
---|---|---|---|---|---|
RCK | -7.86 | -1.13 | 1.29 | -5.28 | 8 |
R5% | -2.83 | 1.25 | 0.76 | -1.61 | 6 |
R10% | 0.66 | 0.2 | 0.66 | 0.56 | 4 |
R15% | 4.21 | 2.11 | 0.23 | 3.18 | 2 |
YCK | -4.99 | 0.17 | -2.11 | -3.6 | 7 |
Y5% | -0.98 | -0.15 | -0.73 | -0.78 | 5 |
Y10% | 3.78 | -1.46 | -0.07 | 2.31 | 3 |
Y15% | 8.02 | -0.99 | -0.04 | 5.23 | 1 |
表1 不同处理2个杏品种综合得分及抗旱性综合排名
Tab.1 Comprehensive scores and comprehensive ranking of drought resistance of two apricot varieties with different treatments
种类 Type | 第一 主成分 得分 First principal component score | 第二 主成分 得分 Second principal component score | 第三 主成分 得分 Third principal component score | 综合 得分 Compre- hensive score | 综合 排名 Compre- hensive ranking |
---|---|---|---|---|---|
RCK | -7.86 | -1.13 | 1.29 | -5.28 | 8 |
R5% | -2.83 | 1.25 | 0.76 | -1.61 | 6 |
R10% | 0.66 | 0.2 | 0.66 | 0.56 | 4 |
R15% | 4.21 | 2.11 | 0.23 | 3.18 | 2 |
YCK | -4.99 | 0.17 | -2.11 | -3.6 | 7 |
Y5% | -0.98 | -0.15 | -0.73 | -0.78 | 5 |
Y10% | 3.78 | -1.46 | -0.07 | 2.31 | 3 |
Y15% | 8.02 | -0.99 | -0.04 | 5.23 | 1 |
[1] | 谭占明, 张朋朋, 吴翠云, 等. 干旱胁迫对两个杏品种的生长和生理指标的影响[J]. 北方园艺, 2020,(8): 50-54. |
TAN Zhanming, ZHANG Pengpeng, WU Cuiyun, et al. Effects of drought stress on growth and physiological indicators of two apricot varieties[J]. Northern Horticulture, 2020,(8): 50-54. | |
[2] | 丁龙, 赵慧敏, 曾文静, 等. 五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应[J]. 应用生态学报, 2017, 28(5): 1455-1463. |
DING Long, ZHAO Huimin, ZENG Wenjing, et al. Physiological responses of five plants in Northwest China arid area under drought stress[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(5): 1455-1463. | |
[3] |
Borrell A K, Mullet J E, George-Jaeggli B, et al. Drought adaptation of stay-green sorghum is associated with canopy development, leaf anatomy, root growth, and water uptake[J]. Journal of Experimental Botany, 2014, 65(21): 6251-6263.
DOI PMID |
[4] |
刘玉冰, 李新荣, 李蒙蒙, 等. 中国干旱半干旱区荒漠植物叶片(或同化枝)表皮微形态特征[J]. 植物生态学报, 2016, 40(11): 1189-1207.
DOI |
LIU Yubing, LI Xinrong, LI Mengmeng, et al. Leaf(or assimilation branch) epidermal micromorphology of desert plant in arid and semiarid areas of China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2016, 40(11): 1189-1207.
DOI |
|
[5] | 杜华栋, 焦菊英, 寇萌, 等. 黄土高原先锋种猪毛蒿叶片形态解剖与生理特征对立地的适应性[J]. 生态学报, 2016, 36(10): 2914-2925. |
DU Huadong, JIAO Juying, KOU Meng, et al. Adaptability of foliar morphological, anatomical, and physiological characteristics of the pioneer species Artemisia scoparia growing in a hilly-gully Loess Region at different slope sites[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(10): 2914-2925. | |
[6] | 马亚丽, 王璐, 刘艳霞, 等. 荒漠植物几种主要附属结构的抗逆功能及其协同调控的研究进展[J]. 植物生理学报, 2015, 51(11): 1821-1836. |
MA Yali, WANG Lu, LIU Yanxia, et al. Uptates on stress tolerance of main accessory structures and their synergetic interaction in desert plants[J]. Plant Physiology Journal, 2015, 51(11): 1821-1836. | |
[7] | 卓仁英, 陈益泰. 木本植物抗涝性研究进展[J]. 林业科学研究, 2001, 14(2): 215-222. |
ZHUO Renying, CHEN Yitai. Advances in waterlogging-resistance of woody plants[J]. Forest Research, 2001, 14(2): 215-222. | |
[8] | 杨赵平, 贾露. 塔里木盆地碱蓬属6种植物叶的解剖学研究[J]. 西部林业科学, 2011, 40(2): 36-39. |
YANG Zhaoping, JIA Lu. Anatomy of leaves from 6 types of Suaeda in Tarim Basin[J]. Journal of West China Forestry Science, 2011, 40(2): 36-39. | |
[9] | 赵金花, 李青丰. 内蒙古荒漠草原三种野生葱属植物解剖结构的抗旱性分析[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 2010, 41(2): 201-205, 241-242. |
ZHAO Jinhua, LI Qingfeng. Drought resistance analysis based on anatomical structures of three Wild Allium in Inner Mongolia arid grassland[J]. Journal of Inner Mongolia University, 2010, 41(2): 201-205, 241-242. | |
[10] | 任尚福. 南疆蒺藜科三种植物叶解剖结构及生态适应性[J]. 喀什师范学院学报, 2010, 31(3): 52-55. |
REN Shangfu. Study on anatomical structure of leaf o three zygophyllaceaes of South Xinjiang and ecology adaptability[J]. Journal of Kashgar Teachers College, 2010, 31(3): 52-55. | |
[11] | 杜华栋, 徐翠红, 刘萍, 等. 陕北黄土高原优势植物叶片解剖结构的生态适应性[J]. 西北植物学报, 2010, 30(2): 293-300. |
DU Huadong, XU Cuihong, LIU Ping, et al. Foliar anatomical structures and ecological adaptabilities of dominant plants in the North Shaanxi Loess Plateau[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2010, 30(2): 293-300. | |
[12] | 廖声熙, 刘娟, 和菊, 等. 印楝叶解剖结构与抗旱性关系初步研究[J]. 林业科学研究, 2001, 14(4): 435-440. |
LIAO Shengxi, LIU Juan, HE Ju, et al. A study on the relationship between anatomical structure of leaves and resistance drought of neem (Azadirachta indica)[J]. Forest Research, 2001, 14(4): 435-440. | |
[13] | 杨赵平, 刘琴, 李志军. 胡杨雌雄株叶片的比较解剖学研究[J]. 西北植物学报, 2011, 31(1): 79-83. |
YANG Zhaoping, LIU Qin, LI Zhijun. Leaf blade comparative anatomy between the female and the male of Populus euphratica oliv[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2011, 31(1): 79-83. | |
[14] | 白重炎, 高巨营, 张朝. 13种核桃茎的解剖结构与其抗寒抗旱性研究[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(27): 16496-16498,16502. |
BAI Zhongyan, GAO Juying, ZHANG Zhao. Study on the anatomical structure and cold and drought resistance of 13 varieties of walnut caudices[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2011, 39(27): 16496-16498, 16502. | |
[15] | 丁菲, 杨帆, 李德龙, 等. 构树解剖结构特征与抗旱性研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(36): 20949-20952. |
DING Fei, YANG Fan, LI Delong, et al. Studies on the anatomical structure characteristics and drought resistance of Broussonetia papyrifera[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2010, 38(36): 20949-20952. | |
[16] | 孟庆辉, 潘青华, 鲁韧强, 等. 4个品种扶芳藤茎叶解剖结构及其与抗旱性的关系[J]. 中国农学通报, 2006, 22(4): 138-142. |
MENG Qinghui, PAN Qinghua, LU Renqiang, et al. The study on anatomical structure and drought-resistant of stem and leaves of four Euonymus fortunei[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2006, 22(4): 138-142. | |
[17] | 胡云, 燕玲, 李红. 14种荒漠植物茎的解剖结构特征分析[J]. 干旱区资源与环境, 2006, 20(1): 202-208. |
HU Yun,YAN Ling, LI Hong. Studies on the anatomical characteristics of the stems of 14 desert plants[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2006, 20(1): 202-208. | |
[18] | Kulkarni M, Deshpande U. Comparative studies in stem anatomy and morphology in relation to drought resistance in tomato (Lycopersicon esculentum)[J]. American Journal of Plant Physiology, 2005, 1(1): 82-88. |
[19] |
任媛媛, 刘艳萍, 王念, 等. 9种屋顶绿化阔叶植物叶片解剖结构与抗旱性的关系[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2014, 38(4): 64-68.
DOI |
REN Yuanyuan, LIU Yanping, WANG Nian, et al. The relationship between leaf anatomic structure and drought resistance of nine broadleaf plants[J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2014, 38(4): 64-68. | |
[20] | 陈燕, 刘锴栋, 黎海利, 等. 5种红树植物的叶片结构及其抗逆性比较[J]. 东北林业大学学报, 2014, 42(7): 27-31, 68. |
CHEN Yan, LIU Kaidong, LI Haili, et al. Leaf stuctures and stress resistance in five mangrove species[J]. Journal of Northeast Forestry University, 2014, 42(7): 27-31, 68. | |
[21] | 胡亦民, 胡奕文, 宋朝辉, 等. 太行山区常见绿化树种叶片栅栏组织与植物耐旱性的相关性分析[J]. 北方园艺, 2012,(14): 68-69. |
HU Yimin, HU Yiwen, SONG Zhaohui, et al. Correlation analysis between the palisade tissue of common greening species leaves in Taihang moutain and the drought tolerance of plants[J]. Northern Horticulture, 2012,(14): 68-69. | |
[22] | 潘存娥, 田丽萍, 李贞贞, 等. 5种杨树无性系叶片解剖结构的抗旱性研究[J]. 中国农学通报, 2011, 27(2): 21-25. |
PAN Cune, TIAN Liping, LI Zhenzhen, et al. Studies on drought resistance on anatomical structure of leaves of 5 poplar clones[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(2): 21-25.
DOI |
|
[23] | 王贝贝, 孙虹豆, 江文, 等. 两种地被植物生长、叶片解剖结构及光合特性对干旱胁迫的响应[J]. 天津农业科学, 2017, 23(3): 1-5. |
WANG Beibei, SUN Hongdou, JIANG Wen, et al. Responses of growth, leaf anatomical structure and photosynthetic characteristics of two ground cover plants to drought stress[J]. Tianjin Agricultural Sciences, 2017, 23(3): 1-5. | |
[24] | 张敏娟, 李昭良, 焦锋, 等. 8个桑品种的植株茎叶解剖结构及与耐旱性的关联分析[J]. 蚕业科学, 2018, 44(4): 516-522. |
ZHANG Minjuan, LI Zhaoliang, JIAO Feng, et al. Anatomical structures of stem and leaf from eight mulberry varieties and their correlationship with drought tolerance[J]. Science of Sericulture, 2018, 44(4): 516-522. | |
[25] | 缪丽华, 王莹莹, 乔东东, 等. 香菇草匍匐茎及叶结构对不同水湿生境的生态适应性[J]. 湿地科学与管理, 2018, 14(3): 45-49. |
MIAO Lihua, WANG Yingying, QIAO Dongdong, et al. Ecological adaptability of stolon and leaf anatomical structure of Hydrocotyle vulgaris to various water conditions[J]. Wetland Science & Management, 2018, 14(3): 45-49. |
[1] | 孙健博, 吴莉莉, 贾尊尊, 叶晓琴, 丁新华, 付开赟, 吐尔逊·阿合买提, 王哲, 李亚文, 付文君, 艾尔肯娜依·买买提江, 安尼瓦尔·库尔班, 郭文超. 新疆伊犁河谷玉米主要害虫田间一喷多防药效评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 12-18. |
[2] | 张帅, 高国文, 吴莉莉, 赵海燕, 王小武, 付开赟, 贾尊尊, 吐尔逊·阿合买提, 丁新华, 李克梅, 郭文超. 增效剂及微肥与种衣剂协同施用评价玉米茎腐病的防效[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 19-27. |
[3] | 袁梓涵, 赵雯慧, 王小武, 吐尔逊·阿合买提, 丁新华, 张帅, 付开赟, 贾尊尊, 郭文超. 玉米茎腐病生防菌的筛选及生防效果评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 35-48. |
[4] | 李永泰, 高阿香, 李艳军, 张新宇. 脱叶剂对不同敏感性棉花品种生理特性的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2094-2102. |
[5] | 曾婉盈, 耿洪伟, 程宇坤, 李思忠, 钱松廷, 高卫时, 张立明. 甜菜品系叶丛快速生长期抗旱性综合评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2140-2151. |
[6] | 阿热孜姑·吐逊, 高杰. 干旱胁迫和播种密度对洋葱小鳞茎生理特性及产出鳞茎个数的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2211-2222. |
[7] | 帕孜丽耶·艾合麦提, 王新勇, 周燕, 宋彬, 玉苏甫·阿不力提甫. 微生物菌剂对核桃叶片生理及光合特性的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2299-2306. |
[8] | 陈勇, 周蕾, 隋春, 蔺彩霞. 32份板蓝根栽培种质在新疆产区的性状表现[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2307-2314. |
[9] | 阿热孜姑·吐逊, 贾凯, 高杰. 不同基质和播种密度对洋葱小鳞茎产出个数的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(8): 1993-2003. |
[10] | 姚诗雨, 王杰, 黄文娟, 焦培培, 彭承志, 熊丹, 陈月, 王鑫. 不同盐渍环境对胡杨叶解剖结构及离子含量的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(8): 2004-2013. |
[11] | 张怡然, 叶尔江·拜克吐尔汉, 拜合提古力·卡依尔, 齐智颖. 城市绿地系统中火炬树根蘖苗空间分布格局及预测[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(8): 2023-2033. |
[12] | 赖成霞, 杨延龙, 李春平, 玛依拉·玉素音, 王燕, 杨栋, 阳妮, 葛风伟, 汪鹏龙, 马君. 落叶型棉花黄萎病的生物学特征及药剂防治分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(8): 2034-2042. |
[13] | 鲜欧洋, 李肖, 陈永成, 王旭哲, 张凡凡, 侯国庆. 植物乳杆菌和糖蜜接种对串叶松香草青贮的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(6): 1505-1511. |
[14] | 鞠乐, 齐军仓, 牛银亭, 石培春, 宋瑞娇, 宋凌宇, 阴志刚, 陈培育, 强学兰. 基于RNA-seq的大麦苗期抗旱相关基因的挖掘与分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(5): 1077-1084. |
[15] | 张艺加, 程平, 王磊, 武胜利. 不同灌溉量对矮化密植苹果树生理特性和苹果产量及品质的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(5): 1140-1150. |
阅读次数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
全文 19
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||