葡萄砧木的耐涝性研究

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目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．：⋯⋯⋯⋯⋯⋯。IAbstract．⋯．⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯．．．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．III1弓f言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．；⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1淹水胁迫对植物的伤害⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1．1淹水对植物生长的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．2淹水对植物光合作用的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1．3淹水对植物呼吸代谢的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。21．1．4淹水对植物氧化系统的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31．1．5淹水对植物水分、养分吸收的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。31．1．6淹水对植物激素代谢的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．2植物对淹水胁迫的适应机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．2．1淹水条件下植物的形态适应性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。51．2．2淹水改变呼吸代谢途径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。51．2．3淹水诱导抗氧化系统响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61．2．4渗透调节物质的合成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一61．3减轻涝害的技术与策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71．3．1农业技术措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．3．2使用外源缓解物质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81．4研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．：⋯⋯⋯⋯⋯92材料与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．1试验材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．2试验处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102。2．1砧木耐涝性鉴定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．102．2．2赤霞珠不同砧木组合对淹水的生理响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．2．3砧木S04对淹水的生理生化特异响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lO2．3测定项目与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．3．1植株生长指标测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．112．3．2叶绿素含量测定(乙醇提取法)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．3．3光合速率及叶绿素荧光参数测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 2．3．4根系活力及呼吸强度测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．5根构型测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．6相对膜透性(Im但)测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．7脯氨酸含量(Pro)测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。122．3．8可溶性糖含量测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．9水势测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．3．10超氧化物歧化酶(SOD)活性测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。132．3．1l可溶性蛋白测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．132．3．12超氧阴离子(02．‘)产生速率测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．3．13无氧呼吸酶活性测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．3．14矿质元素含量测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．4数据分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。153．1砧木耐涝性鉴定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯153．1．1淹水对葡萄砧木叶片光合特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯153．1．2淹水对葡萄砧木叶片荧光参数的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯163．1．3淹水对葡萄砧木叶绿素含量的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．1．4淹水对葡萄砧木生长发育的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183．1．5淹水对葡萄砧木根系生长的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．1．6淹水对葡萄砧木根系生理特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．1．7不同砧木品种抗涝能力的主成分分析及聚类分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．2赤霞珠不同砧木组合对淹水的生理响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．2．1淹水对赤霞珠不同砧木组合光合特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．2．2淹水对赤霞珠不同砧木组合荧光参数的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．2．3淹水对赤霞珠不同砧木组合叶绿素含量的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯253．2．4淹水对赤霞珠不同砧木组合生长发育的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263．2．5淹水对赤霞珠不同砧木组合根系生理特性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．2．6赤霞珠不同砧木组合抗涝能力的主成分分析及聚类分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．3砧木S04对淹水的生理生化特异响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。303．3．1淹水对S04叶片水势的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30 3．3．2淹水对S04根系呼吸强度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3l3．3．3淹水对S04根系02．。产生速率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．3．4淹水对S04根系SOD活性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．3．5淹水对S04根系可溶性蛋白含量的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．3．6淹水对S04根系无氧呼吸代谢酶活性的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．3．7淹水对S04矿质元素含量的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．1葡萄砧木的耐涝性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1．1不同砧木品种根系对淹水的生理特性响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1．2不同砧木品种叶片对淹水的生理性响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1．3葡萄砧木品种耐涝性评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．2赤霞珠不同砧木组合对淹水的生理响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．1砧木根系对嫁接苗生长的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．2．2砧木对嫁接苗耐涝的主导作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．3砧木S04对淹水的生理生化响应特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。42参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。43致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52攻读学位期间发表论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53 山东农业大学硕士学位论文中文摘要随着环境不断恶化，近年来极端天气事件频繁发生，洪涝灾害已经上升为农业生产的重要灾害。我国南方地下水位高，北方夏秋季节突发性暴雨时常发生，加之排灌系统不畅，许多葡萄园面临涝渍问题，因此研究葡萄的耐涝性以及抗涝栽培技术具有明显的理论价值和生产意义。本研究以7个主要葡萄砧木品种为试材，采用盆栽淹水法，研究涝渍对葡萄砧木生长特性、叶片光合特性及根系生理指标的影响，用主成分分析和聚类分析对葡萄砧木耐涝性进行综合评价；在此基础上以赤霞珠自根苗及其7种不同砧木组合为试材，研究涝渍对不同砧木组合植株生长、叶片光合特性及根系生理指标的影响，进一步比较不同葡萄砧木的耐涝性强弱，为易涝地区进行葡萄嫁接栽培提供理论依据；通过测定淹水胁迫下S04的生理生化变化，探讨葡萄砧木的抗涝性机理，为葡萄砧木的推广和利用提供理论上的支持。主要研究结果如下：1、淹水条件下，葡萄砧木新梢生长量、总干物质量、根系活力、总根长、总表面积、叶绿素含量和净光合速率较对照明显降低，7种砧木新梢生长量减少14．01％．34．92％，干重减少5．99％．30．79％。根系受影响程度高于叶片，表现为根冠比降低，砧木S04、101．14M、3309C和贝达受影响较小，l103P、140Ru、l10R受影响较大；根细胞的相对膜透性增加，脯氨酸含量升高，缺氧诱导的乙醇脱氢酶活性升高；葡萄砧木品种的耐涝性由强到弱的顺序为：S04、101—14M、3309C、贝达、1103P、140Ru、110R。2、赤霞珠不同砧木组合植株的生长在淹水条件下均较对照明显降低，根系反应大于地上部，表现为根系干物重降低，根冠比降低，根系活力下降，根相对膜透性增加，以上指标均以赤霞珠自根系变幅最大，CS／S04、CS／101．14M及CS／5BB变幅较小；同样，地上部赤霞珠接穗品种的光合能力、荧光参数和叶绿素含量均受根系砧木类型的影响；砧木在植株抵抗淹水胁迫中起到了主导作用，赤霞珠不同砧木组合的耐涝性由强到弱的顺序为：CS／S04、CS／101．14M、CS／5BB、CS／3309C、CS／Beta、CS／140Ru、CS／1103P，以赤霞珠自根系最弱。3、淹水3d时砧木S04叶片水势显著低于对照，其后有一定的恢复，但随着胁迫时间延长叶片水势再度降低，淹水12d时为对照的2．65倍。淹水胁迫下，S04通过提高无氧呼吸酶的活性促进丙酮酸的无氧代谢，其根系PDC、ADH、LDH活性均呈先升后降 葡萄砧木的耐涝性研究的变化趋势，酶活性在胁迫中后期达到最高值，随后酶活性逐渐降低。淹水后根系呼吸强度逐渐越低，6d时根系呼吸强度为对照的74．30％。根系中02．‘产生速率呈直线上升趋势，淹水3d时02．。产生速率是对照的1．24倍，同时SOD活性比对照增加83．55％，随后活性氧清除能力下降。淹水引起根系中可溶性蛋白含量的持续降低，6d时可溶性蛋白含量比对照减少29．17％。淹水下S04植株内K、Ca和Mg元素含量降低，Fe、Zn和Cu元素含量相对升高。关键词：葡萄；淹水胁迫；生理响应；主成分分析；聚类分析；Ⅱ 山东农业大学硕士学位论文StudiesonWaterloggingToleranceofGrapeRootstockAbstractAccordingtothedeteriorationoftheenvironmentandextremeweatherevents，inrecentyeas，floodinghasrisenforthemainagriculturalproductiondisasters．Becauseofthehi曲levelofundergroundwaterinsouth，suddenrainstorminnorth,combinedwithpoorirrigation-drainagenetwork，manyvineyardsarefaced丽thflooding．Thereforestudyingthewaterloggingtoleranceofgrapeandwatedoggingresistantcultivationtechniqueshaveobvioustheoreticalvalueandproductionsignificance．Inthisreasearch，sevengraperootstocksvarietiesweretreatedwithpotwaterloggingtostudytheeffectsofwaterloggingstressonthegrowth，leafphotosyntheticcharacteristicsandrootphysiologicalindexes．Basedontheprinciplecomponentanalysisandclusteranalysis，thewaterlogging-toleranceofthesevarietieswerecomprehensivelyevaluated；Onthisbase，sevenrootstockgraRingsandCabemetSauvignonown-rootseedlingsweretreatedwithpotwaterloggingtostudytheeffectsofwaterloggingstressonthegrowth，leafphotosyntheticcharacteristicsandrootphysiologicalindexes，furthercomparedthewaterloggingtoleranceofdifferentgraperootstock，andprovideatheoreticalbasisforgrapegraftingcultivationinareasliabletoflooding；BymeasuringthephysiologicalandbiochemicalchangesofS04underwaterloggingstress，discusstheresistancemechanismofgraperootstock，andprovidetheoreticalsupportforthepromotionandutilizationofgraperootstock．ThemainresultswereaSfollows：1．Underwaterloggingstress，shootgrowth，totaldrymaRer，rootvitality,totalrootlength,totalrootsurfacearea,chlorophyllcontentandnetphotosyntheticratesignificantlydeclinedcompared谢t11thecontrol，shootgrowthdecreasedby14．01％一34．92％anddryweightdecreasedby5．99％一30．79％．TherootWasmoreseriouslyaffectedthanleaf,expressedbythedecreasedroot／shootratio．S04，101-14M，3309CandBetawerelessaffectedbywaterloggingstress，while103P，140RuandlORWasmoreaffected；relativemembranepermeability(RMP)，proline(Pro)andADHactivitiesinrootsweresignificantlyincreased．TheorderofwaterloggingresistanceofgraperootstockvarietiesfromstrongtoweakWas：S04，101—14M，3309C，Beta,1103P，140Ru，110R．2．Thegrowthofgraftingsobviouslydeclinedunderwaterloggingstresscomparedwithcontrol。TherootWasmoreseriouslyaffectedthanleaf,expressedbyrootdryweight，root／shootandrootactivityweredecreased，whilerelativemembranepermeability(RMP)inrootsWasincreased，CS／S04，CS／101—14MandCS／5BBwerelessinfluencedby111 葡萄砧木的耐涝性研究waterloggingstress，whileCabemetSauvignonown—rootseedlingsWaSmostlyinfluenced；Besides，thephotosyntheticcapacity,fluorescenceparametersandchlorophyllcontentsofscionwereinfluncedbyrootstocks；Rootstockplaysadominantroleinplantresistancetowatefloggingstress，theorderofresistanceabilityofdifferentrootstockcombinationsfrombesttobadWaSCS／S04，CS／101-14M，CS／5BB，CS／3309C，CS／Beta,CS／140Ru，CS／1103P，andCabemetSauvignonown-rootseedlingWaSthemostsensitive．3．LeafwaterpotentialofS04wassignificantlylowerthanthatofcontrolatday3afterwaterlogging，thenfollowedbysomerecovery，butdecreasedagainwiththestressprolonging，itWas2．65timesofcontrolatday12afterwaterlogging．Underfloodingstress，S04promotedanaerobicmetabolismofpyruvatebyincreaSingtheanaerobicrespirationtheenzymeactivity，whosePDC，ADH，LDHactivityincreaSedfirstandthendecreaSed，enzymeactivityreachedthehighestinthemiddleandlaterperiodsofthestress，andthendecreaSed．RootrespirationintensitydecreaSedgradually，itWaS74．30％ofcontrolatday6afterwaterlogging．02．。generationrateinrootincreaSed，itWaS1．24timesofcontrolatday3afterwaterlogging，Meanwhile，SODactivityWaSsignificantlyhigherthanthatofcontrol，reached83．55％，thentheabilityofactiveoxygenremovaldeclined．SolubleproteincontentcontinuelydecreaSed，itWaS29．17％lessthancontrolatday6afterwaterlogging．ThecontentofK，CaandMgdecreaSedinwaterloggedS04，whileFe，ZnandCuWaSrelativelyincreaSed．Keywords：Grape；WaterloggingStress；Physiologicalresponse；Principlecomponentanalysis；ClusteranalysisIV 山东农业大学硕士学位论文1引言植物生长需要水分，植物水分胁迫包括干旱胁迫和淹涝胁迫，相对于干旱胁迫，有关淹涝胁迫的研究明显不足。土壤水分过多不仅会影响植物的生长发育，而且还影响到植物的分布和群落结构(王萍，2007)。据联合国粮农组织(FAO)估算，全球水分过多的土壤约占12％(李玉昌，1998)。近年来，随着全球环境不断恶化，极端天气事件频繁发生，突发暴雨等使原本干旱半干旱的北方葡萄园经常发生果园内涝，淹水胁迫已成为葡萄生产上的一个不容忽视的问题。根据土壤水分超过田间持水量的多少，可将淹水胁迫分为湿害和涝害。前者指土壤水分达到饱和时对植物的危害；后者是田间地面积水，淹没植物基部或全部而造成的危害(赵可夫，1990),植物抗涝性是植株对积水或土壤过湿的适应能力，植物的抗涝能力因其种类、品种、生育期而不同。水分过多的危害并不在于水自身，而是由于水分过多引起缺氧，从而诱导次生胁迫造成危害。因此，研究植物对淹水的响应，选择和培育耐涝的新品种，对于我国农业发展具有重要的理论意义和生产应用价值。1．1淹水胁迫对植物的伤害1．1．1淹水对植物生长的影响淹水胁迫对植物最直观的伤害是生长受到阻碍，表现为植株生长缓慢、新叶形成受阻、叶片萎蔫过早衰老、叶柄偏上性生长等(Bennicelli，1998；汪天，2006)。淹水胁迫后，植物新陈代谢受到影响，植株生长势减弱，生物量积累减少。旱生植物对淹水胁迫反应更敏感，地下部受抑制程度比地上部更严重。例如，渍水下植株叶片的扩展受到显著抑制，总叶面积减少(Pezeshki，1990)．涝渍处理39d后，美洲榆高生长仅为对照的20％(Newsome，1982)。淹水胁迫120d后，永康种源的枫香其干物质量降为对照的64％(孙海菁，2012)。玉米遭受淹涝时，其果穗长、出籽率、穗粒数、穗粒质量均降低(刘祖贵，2013)。淹水后玉米幼苗的根干重、根总长度均明显下降，随着淹水时间延长，下降幅度增大，淹水8d时，根干重比对照降低29．7％(僧珊珊，2012)。渍水显著抑制油菜根系的生长，根表面积、根体积、主根长和总根长均降低，须根数量明显减少，但平均根直径有所增加(王琼，2012)。1．1．2淹水对植物光合作用的影响叶绿体是植物进行光合作用的场所，叶绿体内色素在光能的吸收、传递和转换中起着重要的作用，当叶绿体结构被破坏或色素合成受到抑制后，光合作用会受到抑制。水1 葡萄砧木的耐涝性研究涝胁迫下，植物的初期反应是叶片气孔关闭，叶片气孔扩散阻力增加，气孔导度下降(利荣千，2002)。气孔的开闭程度直接影响到与之关系紧密的光合作用和呼吸作用。水涝胁迫下，叶肉细胞光合能力的下降，也是导致光合速率降低的原因之--(Hammond，1955；Bragina，2001)。长期渍水导致大豆叶绿素降解，光合速率显著下降(田一丹，2012)。低氧胁迫120h后，大麦根系C02同化作用明显降低，Rubisco活性和光呼吸作用也下降(Yordanova，2003)。涝渍胁迫不仅降低植物光合速率，而且光合产物的运输也有所减慢(吕军，1994)。碳水化合物的运输速率降低，使植物供应能量不足，导致光合酶的活性受到抑制，但植物对C02的吸收和光合速率的降低与植物的种类和胁迫的强度有关(Bragina，2001)。低氧胁迫造成植物叶片蛋白质和色素含量降低(Bennicelli，1998)，同时叶绿体淀粉粒大量降解(Daugherty，1994)。水稻淹水4d后，叶肉细胞内淀粉粒全部降解，淹水6---8d后，叶鞘内贮存的淀粉粒全部降解(李阳生，2000)。涝渍胁迫下，植物光合作用的降低不仅与气孔的关闭有关，还不同程度的受到其它因素的影响，如叶绿素含量的降低，叶片的失绿和黄化，叶面积减小等。1．1．3淹水对植物呼吸代谢的影响在淹水条件下，有氧呼吸受阻，一方面ATP合成减少，能量供应不足，另一方面ADP和无机磷酸相对积累，能荷下降(Davies，1980)。植物在有氧呼吸代谢过程中lmol葡萄糖可产生36molATP，而无氧呼吸只能生成2molATP。因此，无氧呼吸能效低，根系呼吸功能降低，导致植物缺乏足够的ATP维持生长(王文泉，2001)。在低氧胁迫下，植物根系中乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙酮酸脱羧酶(PDC)的活性增加，通过启动无氧呼吸来适应低氧环境(Johnson，1994)。无氧呼吸中NADH被氧化生成NAD+，NAD+作为底物使糖酵解得以继续进行。因此，虽然无氧呼吸合成ATP的效率较低，但在短时间内，对维持细胞存活具有一定意义。所以无氧呼吸是植物对低氧或无氧逆境的一种临时性的适应性反应(Guo，1999；Germain，1997)。在缺氧条件下，丙酮酸进入乙醇发酵途径、乳酸发酵途径等，继而产生乙醇、乙醛和乳酸等产物。由于这些产物不能被完全氧化，积累到一定程度可能对细胞造成毒害(Crawford，1996)。汪贵斌等(2010)认为耐涝性强的树种能够维持一定强度的乙醇发酵，而耐涝性弱的树种只能在一定时间内提高乙醇发酵途径，超过一定时间后，乙醇过度积累对细胞造成伤害。乙醛可以和蛋白质形成乙醛．蛋白复合物对细胞造成伤害(Braun，1995)，乙醛毒害可能比较严重，因而提出对植物真正造成伤害的是乙醛并不是乙醇(Dennis，2000)。乳酸可以造成细胞质的初始酸化，随之ATP水平和液泡膜上的 山东农业大学硕士学位论文一．ATP酶活性下降，发生质子渗透，导致细胞质酸化，进而破坏液泡膜和线粒体结构(Guo，1999)，一般认为这是低氧下细胞受到伤害的主要原因(Davies，1974)。Roberts等(1984)利用13C与31P核磁共振(小m瓜)法，在厌氧条件下测出玉米根中细胞质与液泡中的pH值均下降，该结果支持了这一观点。1．1．4淹水对植物氧化系统的影晌在正常条件下，植物体内活性氧(ROS)的产生与清除系统处于平衡状态，但在逆境胁迫下，植物体内ROS代谢平衡被破坏，其产生速率高于清除速率，导致ROS大量积累。低氧下，细胞内能荷降低，还原力增高等因素都有利于ROS的产生(Sophis，1998)，而且由于Fe2+、Cu寸等二价离子过剩，超氧阴离子(02．。)和过氧化氢(H202)可以通过Fenton反应促进羟自由基(·OH)的形成。ROS的过量积累会导致膜质过氧化，丙二醛0VtDA)含量增加，改变蛋白质、核酸结构，细胞膜透性增加，进而引起一系列生理生化代谢的变化，最终导致代谢障碍，引起植株死亡(Scandalions，1993)。低氧胁迫后，植物的抗氧化系统变得脆弱，恢复供氧后，氧自由基浓度升高，造成细胞膜伤害、离子渗透和细胞死亡，称为低氧胁迫后障碍(Crawford，1994)。涝渍条件下供氧不足，勋章菊叶片细胞膜系统受到损伤，导致膜透性增加(王永亮，2012)。虽然淹水胁迫使植物体内ROS积累而形成氧化胁迫，但是植物体内具有两类抗氧化系统：保护酶体系和抗氧化剂非酶体系，以维持正常的氧化代谢平衡。植物在低氧下的抗氧化能力因植物种类和品种的不同抗氧化及氧化还原酶水平有显著差异(Biemelt，1999)。汪贵斌等(2009)研究表明由于抗氧化酶SOD和POD活性的增强，降低了02．。、H202和MDA对细胞的伤害。1．1．5淹水对植物水分、养分吸收的影响吸收水分和矿质营养是植物根系的主要功能之一。低氧胁迫下，根的吸水能力降低，叶片出现萎蔫。根际低氧胁迫下，植物的根系氧分压下降(叶片p02为15．9kPa，而根系p02只有6．4kPa)，引起植株茎、根水分代谢失调，从而导致植物失水。Morard等(2000)研究表明在缺氧条件下叶片水势降低，胁迫48h后植物的吸水量降低20-30％。低氧胁迫下，植物的有氧呼吸受阻，ATP合成减少，从而使养分主动吸收过程受阻，造成植物对矿质营养的利用效率降低(Huang，2003)。因养分吸收降低而产生的养分缺乏是低氧胁迫下促进植物老化和生长抑制的直接原因(Everard，1987)。研究表明，大麦幼苗淹水胁迫6d后，地上部氮、磷、钾含量不足对照的10％(陆景陵，2003)。低氧胁迫下，甜瓜根系中钾、钙、镁、锌含量显著降低，锰、铁、铜含量大幅度提高(宋锁 葡萄砧木的耐涝性研究玲，2012)。淹水后Lepidiumlafifolium叶片的氮、磷、钾和锌含量降低，而叶片中铁和锰含量增加(Chen，2005)。烟草叶片钾含量随着淹水时间的延长和淹水深度的增加而显著下降(蔺万煌，2001)。另一方面，低氧胁迫下，根压下降降低了K+／Na+的选择性吸收，K+的主动流消失，Na+的吸收增加，并且由于能量供应不足，植物体内排钠泵受到损害，导致过多的Na+进入植物体内，低氧胁迫严重时造成盐害(Gibbs，1998)。例如，葡萄渍水7d后，Na含量增加(W．eSt，1984)。1．1．6淹水对植物激素代谢的影响淹水胁迫下，植物内源激素代谢发生紊乱，造成乙烯(ETH)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)等在地上部的积累，同时阻碍植物根部细胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)的合成(Reid，1971)。低氧条件下，植物体内产生的ETH难以向周围介质扩散，造成ETH含量迅速增加(Kawse，1972)。ETH合成的前提物1．氨基环丙烷．1．羧基(ACC)需要02参加才能生成ETH，而在涝渍条件下根中02不足，根部大量的ACC只能通过细胞间隙运输到地上部合成ETH(Else，1995)。叶组织内ETH含量的增加导致叶柄的偏上性生长、叶片衰老脱落、根茎基部肥大、茎叶生长缓慢等，使植株生长受到抑制等(Jakobsen，1987)。涝渍胁迫下，植物叶片和根组织中ABA含量显著提高(Hurng，1994)。例如，根际低氧胁迫下，猕猴桃幼苗内源ABA含量显著增加(米银法，2009)。研究表明，叶片中ABA含量的提高引起气孔关闭，减少水分蒸腾，促进根系的吸水，以维持叶片组织内的水势(Hkon，1973)。同时，C02通过气孔进入叶组织内的扩散阻抗增大，导致光合作用降低，植株生长缓慢(Hurng，1994)。淹水胁迫下，ETH和ABA含量增加，抑制了LAA由地上部向根部的运输，导致地上部的LAA积累，造成IAA在植物体内大量积累，从而导致植株生长缓慢(余叔文，1998)。Burrows等(1969)研究表明，低氧胁迫可以明显抑制根系GA和CTK的合成，抑制其向地上部茎叶运输，从而造成叶片褪绿和光合速率降低。1．2植物对淹水胁迫的适应机理淹水胁迫下植物发生一系列的生理、生化及形态结构变化，以适应或缓解淹水胁迫所带来的伤害，植物对淹水胁迫的适应机制涉及植物的形态适应性，抗氧化系统的增强、呼吸代谢途径的改变等方面，在一定程度上可以反映出植物的耐涝程度。4 山东农业大学硕士学位论文1．2．1淹水条件下植物的形态适应性植物对环境胁迫的最直观反应表现在形态上，随着胁迫时间的持续和深入，植物的形态结构逐渐发生改变，如诱发不定根，形成通气组织，加强伸长生长，启动抗氧化响应系统，形成渗透调节物质等，以适应水淹逆境。1．2．1．1诱发不定根植物遭受淹水胁迫后，可在根茎基部产生不定根，这是由于近地表氧分压较高以及乙烯诱导所生成(王文泉，2001)。不定根作为涝渍条件下植物的适应性状之一，取代受涝渍伤害而失去功能的初生根，从环境中获取更多的氧气，以确保物质生产的顺利进行，从而适应淹水环境。研究表明，与正常次生根相比，淹水条件下促发的不定根表现为白嫩、粗短、光滑、分枝和根毛大量减少，伸展角度较大，生理功能减退(周苏玫，2001)。因此，耐涝植物主要是通过诱发大量不定根以维持氧气的扩散和高的吸收效率，减轻淹水引起的伤害。不定根产生的多少反映了植物的适应能力，是许多旱生植物耐涝基因型的重要标志。1．2．1．2形成通气组织．植物在淹水胁迫下根皮层细胞发生溶解(程序性死亡)，融合形成一个中空的通道(通气组织)。高度适应低氧的植物其通气组织可由叶片气孔一直延伸到根尖(Armstrong，1979)。例如，渍水后小麦根系产生通气组织，可降低因湿害造成的产量损失(顿新鹏，2000)。通气组织可分为溶生性与裂生性2种(Schussler，1996)，其形成受乙烯调节，皮层细胞中一系列相关酶厌氧诱导表达，细胞液泡化，细胞壁微纤丝断裂重接，使中皮层细胞中央贯通，形成大的通气腔(王文泉，2001)。由于周围仍有细胞质流，并不影响离子吸收和运输。通气组织形成后，气体可以通过气孔或皮孔进入通气组织或细胞，能够供给根呼吸的需要，缓解低氧伤害(Drew，2000)。1．2．1．3植物茎叶伸长生长完全淹没条件下，植物茎部加速伸长，叶片长出淹水水面，把空气中的氧气运输到根尖，使根系生长得以恢复，从而避免整个植物缺氧(Ridge，1987)。淹水可促进深水稻节间快速伸长生长(宋平，2000)，此伸长过程主要受乙烯的调节，也是植物适应逆境的一种表现。1．2．2淹水改变呼吸代谢途径植物对淹水的适应性主要体现在呼吸途径的改变上。在缺氧条件下，LDH活性升高，进入乳酸发酵途径。当胞质中pH值达到6．8时，ADH、PDC活性被激活，进入乙 葡萄砧木的耐涝性研究醇发酵途径(王文泉，2001)。有研究表明，淹水胁迫下，许多植物根系内PDC、ADH、LDH活性增加，启动无氧呼吸代谢来适应低氧逆境(Johnson，1994；Biemelt，1998；Kato，2003；孙艳军，2006)。不同树种，同一树种不同品种，甚至同一品种不同基因型之间无氧呼吸速率有很大的差异。耐渍类型植物在厌氧条件下存在多条呼吸代谢途径，主要有以下几种类型：(1)琥珀酸合成，厌氧下矿转移的方式之一。(2)谷氨酸转化，由谷氨酸转变成Y．氨基丁酸。(3)丙氨酸产生，丙氨酸是植物根系厌氧呼吸的重要末端产物。(4)苹果酸代谢，苹果酸向丙酮酸转化。(5)液泡膜上旷．焦磷酸化酶取代矿．ATP酶，在厌氧下细胞质中能维持正常的pH值。这些方式有缓冲细胞质的酸化及避免单一代谢末端产物积累的作用(Johnson，1989；Good，1993；Joly，，1994；Crawdford，1996)。1．2．3淹水诱导抗氧化系统响应淹水胁迫等逆境能诱导植物产生过量的ROS，使细胞衰老和死亡。同时，植物体内也存在着抗氧化剂非酶体系和保护酶体系两类抗氧化系统。植物体内的抗氧化剂非酶体系主要有抗坏血酸(Vc)、谷胱甘肽(GSH)、a．生育酚(VE)等。这些物质可以直接或间接的清除逆境代谢过程中的ROS。Vc可以直接参加过氧化物、羟自由基和单线态氧的清除，同时，也可以作为辅酶在植物体内发挥作用(Fedoroff，2006)。保护酶体系主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等，这些酶活性的变化随植物品种、胁迫强度、胁迫时间的不同而表现差异。逆境胁迫下，抗氧化酶活性的增加，能有效的清除ROS，减轻其对细胞膜的伤害。谭淑端等(2013)研究表明淹水处理植株SOD、POD、CAT、GR、APX活性均随着淹水深度和时间的增加而增加，且其值都较对照高，植株可通过多种抗氧化酶共同作用来减轻ROS的毒害。1．2．4渗透调节物质的合成在逆境条件下，植物通过渗透调节使细胞内主动积累溶质进而降低细胞液的渗透势，防止细胞过度失水，以维持一定的膨压，从而保持细胞生长、气孔开放和光合作用等生理过程的进行(Morgan，1984)。植物体内有两大类渗透调节物质：无机离子和有机溶质(Jones，1980)。K+及其它无机离子等主要调节液泡的渗透势，以维持膨压等生理过程；Pro及其它有机溶质主要调节细胞质的渗透势，同时对酶、蛋白质和生物膜起保护作用。不同的植物渗透调节能力不同，参与渗透调节的物质种类也不同。王艳等(2011)认为脯氨酸的积累可提高植物的抗性。刘凯文等(2012)研究认为涝渍胁迫下6 山东农业大学硕士学位论文脯氨酸和可溶性糖含量的提高对植株起保护作用。1．3减轻涝害的技术与策略突发性暴雨，季节性降水，地下水位高是生产上发生水涝的主要原因。研究淹水对植物的影响，目的是在涝害发生后更好的采取补救措施，从而使经济损失降到最低。1．3．1农业技术措施1．3．1．1采用抗涝渍品种资源生物抗逆是提高葡萄抗涝的重要方面。葡萄上存在很多抗涝的资源。我国葡萄野生资源丰富，南北方分布广泛，如刺葡萄、毛葡萄、秋葡萄、华东葡萄，华北葡萄、山葡萄等。其中，刺葡萄(V．davidii((Roman．duCailt．)Foex)和毛葡萄(V．heyneanaRoem．etSchult)是我国分布最广、蕴藏量最大的种类，刺葡萄具有较强的抗湿涝能力，同时也具有抗高温及抗病能力，在湖南、江西等地已经大规模进行嫁接栽培；广西山区利用野生毛葡萄为原料酿制野生葡萄酒，已成为该地区脱贫致富的重要途径之一，毛葡萄为南方野生葡萄资源中具有较强的抗湿热，抗病等多样性遗传基因。野生葡萄虽然抗逆性和适应性均强，但是相对鲜食而言，存在果粒小，籽粒多等不足，因此，对野生葡萄进行改良，将会推动南方湿热地区葡萄产业的进一步发展。采用砧木抗涝是目前葡萄生产上的主要生物途径。抗涝砧木主要来自河岸葡萄(V．ripariaMichx)及其后代。河岸葡萄原产北美东部，野生于密西西比河及密苏里河两岸的森林潮湿地带，从地理起源看，是适应水湿的种类，同时抗寒性也极强，易生根，水平根较多，生长势中等甚至偏弱。利用河岸葡萄和沙地葡萄或冬葡萄杂交育成的砧木表现了较好的抗涝性。冬葡萄×河岸葡萄杂交组合中常用砧木品种有：S04、5BB、5C、520A等。大多数耐湿、抗寒、抗石灰质土壤；河岸葡萄×沙地葡萄杂交组合中常用的砧木品种有：101．14M、3309C、3306C等。这些品种的生根性能和嫁接亲和性都很好，耐湿、抗病，喜肥沃的深厚土壤。此外，我国北方常用的砧木还有贝达，原产美国，为河岸葡萄和美洲葡萄的杂交种，较耐湿，抗寒力强，扦插易生根(翟衡，1998；杨治元，2006)。我国葡萄处于大力发展的历史阶段。2011年我国葡萄葡萄栽培总面积为59．7万公顷，居世界各类水果的第4位，总产量为907万吨，居世界第5位(农业部统计资料)；葡萄酒总产量达116万千升，居世界第6位。但是，我国葡萄生产长期以品种自根系繁殖为主，葡萄嫁接栽培从20世纪60年代开始，起步较晚。生产上北方重点研究砧木的 葡萄砧木的耐涝性研究抗寒性，南方葡萄产区仅在藤稔等少数难以生根的品种上采用嫁接栽培。目前，在葡萄种植区内存在着各种不利的自然条件，如涝渍、高温、冻害等，严重影响了葡萄产业的发展。因此，选育优良的抗性砧木对我国葡萄产业的发展具有重要意义。1．3．1．2完善排水设施建设健全排水系统，设置明沟和暗沟，防止明涝暗渍，提高果园抵御自然灾害的能力；加强城镇排水设施建设，提高城市排水管网覆盖率，防治城市内涝发生。1．3．1．3适宜的栽培管理方式葡萄限根栽培发源于多雨的日本，21世纪引入我国南方，限根栽培即是采用一定的容器，如水泥地，或一定的材料如塑料布、无纺布等，将葡萄根系限定在一定的生长空间里，同时配套排水管道和精准灌溉施肥技术，一方面限制了根系的冗长生长，提高了肥水利用效率，通过调控根系的生长发育来调节植株的营养生长与生殖生长的平衡，果实品质显著提高；另一方面，限制了根系的向下伸长并避免了高水位的浸润。南方地区雨水多，推广限根栽培技术，既可通过限根控制葡萄营养生长，又可规避涝害。北方平原或低洼地进行起垄栽培，也能起到既限制根系生长，也利于雨季排水的作用，但在冬季寒冷地区葡萄根系过浅不利于越冬防寒。葡萄园受涝后，要及时排出积水，降低地下水位；排水后，及时冲洗掉茎叶上的泥沙，疏通气孔和皮孔，减轻呼吸消耗与机械损伤；整固树架，加强树体管理，及时疏枝、剪叶，以减少蒸腾量；待表土基本干燥时，及时松土散墒，改善土壤透气性，使根系机能尽快恢复。1．3．2使用外源缓解物质在植物淹水胁迫耐性机理和伤害机理研究的基础上，有根据的选择一些外源物质对栽培作物进行处理，可以减轻低氧伤害，提高植株耐涝能力。外施Y．氨基丁酸(GABA)可诱导NR活性的提高，促进硝酸盐的吸收和转化，通过提高钾、钙、镁、锌的吸收和减少锰、铁、铜的吸收，缓解低氧胁迫对甜瓜根系的伤害(宋锁玲，2012)。低氧胁迫下，外源油菜素内酯(EBR)可维持较高的抗氧化酶活性，降低02．‘产生速率、H202和MDA含量，提高根系活力，减轻植物受伤害程度(陆晓民，2012)。6-BA浸种处理使淹涝胁迫下的黄瓜在较长时间内维持较高的保护酶和ADH活性，提高黄瓜对淹涝胁迫的抵抗能力(申杰，2012)。淹水胁迫下，通过外施缓释氧肥增加SOD、POD的活性，降低膜脂过氧化程度，从而提高植物对淹水胁迫的耐性(王蕾，2013)。 山东农业大学硕士学位论文1．4研究的目的和意义我国葡萄栽培地域广大，葡萄生长面临寒旱涝渍等诸多生态逆境以及根瘤蚜、根结线虫等生物逆境，采用抗性砧木进行嫁接栽培已经成为抗逆栽培的首选，因此研究葡萄砧木的各种抗性是科技工作者的重要责任。本研究以生产上常用的葡萄砧木品种自根苗为试材，采用盆栽淹水法，首先对砧木的耐涝性进行综合评价；在此基础上以赤霞珠不同砧木组合为试材，以赤霞珠自根苗为对照，研究涝渍对不同砧木组合植株生长、叶片光合特性及根系生理指标的影响，进一步验证不同葡萄砧木的耐涝性强弱；并通过测定淹水胁迫下S04的生理生化变化，探讨了葡萄砧木的抗涝性机理，以期为葡萄砧木的选择利用提供理论上的支持。9 葡萄砧木的耐涝性研究2材料与方法2．1试验材料砧木抗涝性鉴定材料：一年生砧木苗S04(矿berlandierixV．riparia)，101．14M，3309C(矿ripariaxV．．rupestris)，贝达(矿ripariaxV．1abrusca)，1103P，l10R和140Ru(矿berlandierixKrupestris)。不同砧木组合抗涝性材料：一年生赤霞珠自根苗(CS)及其7种砧木(S04，5BB，101．14M，3309C，贝达，1103P和140Ru)的嫁接苗，分别记为：CS／S04，CS／5BB，CS／101．14M，CS份309C，CS／Beta，CS／1103P和CS／140Ru。耐涝机制材料：一年生砧木苗S04。2．2试验处理试验于2011-2012年在山东农业大学园艺实验站核心示范园进行。设置1个长3m，宽2m，深0．5m的水池，盆栽容器用上口径24cm，下口径7cm，深22cm的塑料盆，培养基质为壤土。2．2．1砧木耐涝性鉴定春季将各砧木品种一年生苗各15株定植于盆中，每盆1株，正常管理，待幼苗长至8片完全展开叶时，将盆放在水池中，保持水面距盆沿2cm左右，对照盆栽苗正常管理。2011年7月分别于淹水处理的第0、3、6、9、12d测定光合及荧光等指标，进行砧木耐涝性初筛；2012年重复淹水试验，测定各项指标。每株为一单位取样，每项目重复3．5次。2．2．2赤霞珠不同砧木组合对淹水的生理响应春季将赤霞珠不同砧木组合各15株定植于盆中，每盆一株，正常管理，待幼苗长至8片完全展开叶时，将盆子放在水池中，保持水面距盆沿2cm左右，对照盆栽苗正常管理。2011年7月分别于淹水处理的第0、2、4、6、10d测定光合及荧光等指标，进行砧木耐涝性初筛；2012年重复淹水试验，测定各项指标。每株为一单位取样，每项目重复3．5次。2．2．3砧木S04对淹水的生理生化特异响应春季将砧木S04一年生苗40株定植于盆中，每盆一株，正常管理，待幼苗长至8片完全展开叶时，将盆子放在水池中，保持水面距盆沿2cm左右，对照盆栽苗正常管理。 山东农业大学硕士学位论文分别于淹水处理的第0、3、6、9、12d测定各项指标，每株为一单位取样，每项目重复3次。2．3测定项目与方法2．3．1植株生长指标测定用卷尺测定新梢生长量，千分之一天平称量地上和地下部鲜重，然后在105℃下杀青15rain，75℃下烘干至恒重，再分别测定干重。2．3．2叶绿素含量测定(乙醇提取法)参考赵世杰(2002)的方法。取新鲜葡萄叶片，洗净，剪碎(去掉中脉)，混匀后称取叶片0．19，加10ml浓度为95％的乙醇，封口，置于暗处浸提24h，于波长665nm、649nm、470rim下测定吸光度，以95％的乙醇为对照。然后计算出叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Clllb)、叶绿素a／叶绿素b(Chla／Chlb)、总叶绿素(Clll)含量。2．3．3光合速率及叶绿素荧光参数测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)、细胞间隙C02浓度(Ci)等参数用CIRAS一2便携式光合仪(PPSystens，英国)测定。采用连续激发式荧光仪(HandyPEA，Hansatech，英国)测定快速叶绿素荧光诱导曲线。当向暗适应的叶片照射5000pmolIn-2S‘1的红光时快速叶绿素荧光曲线被诱导。初始记录速度为每秒钟10万次，即100KHz，能够捕捉到从0．P上升过程中更多的荧光变化信息，如可以捕捉到O．P变化过程中的另外两个拐点(J点和I点)。所有瞬时荧光从10“s到最长300s都能被按时记录。从OJIP曲线上可以直接获得如下参数：Fo，最小荧光(20I．ts)；FK，K点(300ps)的荧光；FJ，J点(2ms)的荧光；FI，I点(30ms)荧光；Fm，最大荧光，P点的荧光。通过JIP．test分析所得到的OJIP曲线，可得到如下参数：最大光化学效率，Fv／Fm=(Fm．Fo)／Fm；K点的相对可变荧光，Vk=-(FK．Fo)／(Fm．Fo)；J点的相对可变荧光，vj=(FJ-Fo)／(Fm-Fo)；光合性能指数，PIABs； 葡萄砧木的耐涝性研究单位面积具有活性的反应中心的数量，RC／CSo；单位面积的热耗散，DIo／CSo；用于电子传递的量子产额，1l，Eo=ETo／ABS。2．3．4根系活力及呼吸强度测定根系活力采用氯化苯基四氮唑(TTC)还原法测定(邹琦，2000)：称取根尖样品0．59，放入10ml玻璃试管中(空白试验先加硫酸，再加根样品，其它操作相同)，加入0．4％TTC溶液和磷酸缓冲液(Ph=7．0)的等量混合液10ml，使根充分浸没在溶液内，在37。C下暗保温2h，此后加入lmol·L．1硫酸2ml以终止反应。倒出原液，加95％乙醇10ml，封口，提取24h至根变自。用分光光度计在波长485nm下比色，以空自试验做参比测出吸光度。根系呼吸强度采用氧电极法测定(毛志泉，2004)：取长3-5cm，直径1．5ram左右的生长根，测定时迅速称取O．19左右，将根切成2mm左右根段，放入反应杯，加盖并启动测量程序，反应杯中温度用恒温浴控制在25。C。仪器采用英国HANSATECH公司生产的Oxy-Lab氧电极。2．3．5根构型测定参考杨洪强(2009)的方法。在水中将根系展开，用专业版WinRHIZO(2007年版)根系分析系统获取根系扫描图形，并测定总根长、总表面积、平均根直径、根体积。2．3．6相对膜透性(RMP)测定参考高俊凤(2000)的方法。取新鲜根系冲洗干净，剪成lcm长的小段，混匀，称取0．59，放入25ml刻度试管中，准确加入15ml去离子水，封口，室温下放置2h，然后用FE30型电导率仪测定浸出液的电导率R1，然后沸水浴20rain，冷却至室温后测定电导率R2，用相对电导率表示相对膜透性。2．3．7脯氨酸含量(Pro)测定参考高俊凤(2000)的方法。称取根系0．59，加入3％的磺基水杨酸5ml，封口，沸水浴10min，冷却过滤，滤液即为Pro提取液。吸取2ml(对照吸蒸馏水2m1)提取液，加入2ml冰醋酸和3ml水合茚三酮显色液，沸水浴40min，冷却后加入5ml甲苯，充分震荡以萃取红色产物，静置分层后，取甲苯层溶液于520nm下测定吸光值。2．3．8可溶性糖含量测定参考赵世杰(2002)的方法。称取根系0．39，加入10ml蒸馏水，封口，沸水浴30min，提取液过滤入25ml容量瓶中，反复漂洗试管及残渣，定容备用。吸取0．5ml提取液于12 山东农业大学硕士学位论文试管中，加蒸馏水1．5ml，向试管中加入0．5ml葸酮乙酸乙酯试剂和5ml浓硫酸，充分震荡，立即将试管放入沸水浴中，保温lrnin，取出后自然冷却至室温，以空白做参比，在630rim波长下比色测定吸光度。2．3．9水势测定采用美国WESCOR公司生产的PSⅥ，RO水势仪测定。用打孔器取叶，放入C．52样品室，平衡10min后开始读数，每隔5min记录1次数据，每次重复测定5次，将连续记录取平均值作为该时刻的叶水势。2．3．10超氧化物歧化酶(SOD)活性测定酶液的提取：参考赵世杰(2002)的方法。称取0．59新鲜的样品放入预冷的研钵中，加入5rnl预冷的磷酸缓冲液(O．05tooloL～，pH7．8)，冰浴研磨成匀浆，于4。C下10000rpm离心20rain，上清液4"12保存备用。反应液：磷酸缓冲液150ml，130mmol·L～Met30ml，7509mol·L～NBT30ml，1009mol·L～EDTA30ml，209mol·L’1核黄素30ml，水20ml。取型号相同的试管，加入O．1ml上清液(对照加磷酸缓冲液)，2．9ml反应液，混匀，将对照管置于暗处，其余各管置于40001x光下反应20-30min，反应结束后，以暗处对照管为空白，于560rim波长处测吸光值。2．3．11可溶性蛋白测定样液的提取同SOD酶液。取酶液0．1ml(对照加磷酸缓冲液)于具塞试管中，加入4．9ml考马斯亮蓝G一250，混匀，放置2min后于595nm波长下测吸光值。2．3．12超氧阴离子(02．’)产生速率测定样液的提取同SOD酶液。参考王爱国(1986)的方法。取酶液0．5ml，加入0．5ml磷酸缓冲液，1mmol·L’1盐酸羟胺lml，摇匀，25。C保温lh，再加17mmol·L。1对氨基苯磺酸(以冰醋酸：水=3：1配制)lml和17mmol·LdⅡ．萘胺(以冰醋酸：水=3：1配制)lml，混匀，25℃保温20min，测定530nm处的吸光值。2．3．13无氧呼吸酶活性测定无氧呼吸酶液的提取：参考Mustroph(2003)的方法。称取根系0．59于预冷研钵中，加入3ml预冷的50mmol·L—Tris．HCL缓冲液[pn6．8，含5mmol·L-1MgCl2，5mmol·L．113一巯基乙醇，15％甘油(V／V)，1mmol·L～EDTA，1mmol·L1EGTA，O．1mmoloL。1苯甲基磺酰氟(PMSF)]，冰浴研磨成匀浆，于4"C下12000×g离心20min，上清液为酶液。 葡萄砧木的耐涝性研究乳酸脱氢酶(LDH)活性测定：参考Bergmeyer(1983)的方法。反应体系含：2．5ml强s-NaCl-NADH缓冲液(pH7．5，含0．22mmol·L—NADH)，酶液0．15ml，用0．5mlTris-NaCl．丙酮酸(含0．01mol·L。丙酮酸的80mmol·L-1Tris-NaCl缓冲液)启动反应。测定波长340nm下的吸光值的变化。酶活性单位为gmol·g-lFw·min"1。乙醇脱氢酶(ADH)活性测定：参考Waters(1991)的方法。反应体系含：50mmol·L。1TES缓冲液(pH7．5，含17mmol·L—NADH)1．47ml，水1．44ml，酶液50I．tl，用40％乙醛(VⅣ)209l启动反应。测定波长340nm下的吸光值的变化。酶活性单位为gmol·gqFW·min"1。丙酮酸脱羧酶(PDC)活性测定：参考Waters(1991)的方法。反应体系含：50mmol屯’1MES缓冲液(pH6．8，含25mmol·L．1NaCl，10UADH，1mmol·L～MgCl2，0．5mmol·L-1TPP，2mmol·L～DTT，O．17mmol·L—NADH，50mmol·L。1草氨酸钠)9409l，水lml，酶液0．1ml，用10mmol·Ld丙酮酸509l启动反应。测定波长340nm下的吸光值的变化。酶活性单位为gmol·gqFW·min一。2．3．14矿质元素含量测定参考鲍士旦(2000)的方法。硝酸．高氯酸消煮处理：分析天平上准确称取0．1009(精确到0．001)样品置于50ml开氏瓶中，沿管壁加入8ml浓硝酸、2ml高氯酸，管口上放合适的漏斗静置24h，然后置于消煮炉上加热分解，溶液呈无色或亮清色时即可。冷却后用洗瓶冲洗漏斗内外和管壁，过滤入50ml容量瓶中，定容备用，同时做空白试验以校正试剂误差。用火焰光度计测定K含量；用原子吸收分光光度计测定Ca、Mg、Fe、Zn、Cu值。2．4数据分析根冠比=地下干物质量／地上千物质量。变化幅度(％)=(胁迫下测量值．对照测量值)／对照测量值x100。数据用Excel和SPSSl7．0软件处理，Duncan进行多重比较，主成分分析参考周广生(2003)的方法。14 山东农业大学硕士学位论文3结果与分析3。1砧木耐涝性鉴定3．1．1淹水对葡萄砧木叶片光合特性的影响在淹水胁迫过程中，不同葡萄砧木净光合速率的变化不同(图l-A)。S04和贝达在淹水3d时Pn分别较0d上升1．62％、7．63％，淹水3d后呈下降趋势，说明淹水3d对S04和贝达没有影响。而其它5个砧木品种的净光合速率均随淹水时间的延长逐渐下降，淹水3d时Pn降幅为5．410／o,,029．31％。至淹水12d时，所有供试砧木净光合速率降幅为60．28％---85．45％，其中以S04和贝达下降较少，1103P和110R下降幅度较大。蒸腾作用是植物水分吸收和运输的主要动力，不同砧木的蒸腾速率对淹水反应不同(图1．B)。101．14M、140Ru的蒸腾速率一直呈降低趋势，而其它砧木均呈先升后降的趋势，其中S04、3309C、1103P在淹水3d时，蒸腾作用达到最大值，贝达、110R在淹水6d时达到晟大值。至淹水12d时，所有供试砧木的蒸腾速率降幅在38．520／0,--80．67％，其中S04的降幅最小，140Ru降幅最大。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，气孔导度是植物遭受逆境胁迫的敏感指标之一。淹水处理过程中，S04、101．14M、贝达、110R和140Ru的气孔导度呈先升高后降低的趋势(图1．C)，淹水3d时，贝达的气孔导度增幅最大(25．41％)，140Ru增幅最小(1．72％)，淹水3d后，气孔导度呈下降趋势。而3309C、1103P气孔导度随着淹水时间的延长持续下降。至淹水12d时，所有供试砧木气孔导度均大幅度下降，其中140Ru降幅高达82．49％，其它6种砧木的降幅在61．290／0,--73．79％。从图1一D可以看出，不同砧木在淹水过程中胞间C02浓度的变化幅度较小，淹水12d时，均未达到显著水平(P>0。05)。其中101．14M、1103P、l10R呈先降低后升高的趋势，S04、3309C、贝达和140Ru呈降低．升高．降低的趋势。与Od相比，至淹水12d时，所有供试砧木中只有110R的胞间C02浓度增加6．07％，其它砧木均降低，降幅为8．10％~23．56％。综合以上分析，葡萄砧木受到淹水胁迫时，一方面叶片气孔关闭，气孔导度下降，另一方面叶肉细胞光合能力下降，从而导致净光合速率的下降。 葡萄砧木的耐涝性研究A+10l一14lI500十贝达B0。——一——————1———————————1———————————。——————————。—————————一036912时间／dCD—o_S04+贝达一×一140Ru图1淹水对葡萄砧木叶片光合特性的影响Fig．1Effectofwaterloggingonphotosyntheticcharacteristicsinleavesofgraperootstocks3．1．2淹水对葡萄砧木叶片荧光参数的影响PIAas是表示植物光合综合性能的一个参数。随淹水时间延长，S04、101．14M、贝达Plms呈先升高后降低的趋势(图2-A)，其它砧木品种持续降低，至淹水12d时，各砧木品种PIABs显著降低，其中S04降幅最小(61．29％)，1103P降幅最大(83．98％)，说明淹水胁迫对葡萄叶片的光合机构造成损伤；Fv／Fm是暗适应下PSII的最大光化学效率，淹水胁迫下Fv／Fm呈降低趋势(图2．B)，淹水3d时，只有3309C达到显著水平，说明淹水3d没有导致葡萄砧木发生明显的光抑制，至淹水12d时，所有供试砧木Fv佰m下降均达显著水平，以S04降幅最小(4．41％)，l103P降幅最大(11．49％)。由此可见，PIABs比Fv／Fm能更灵敏地反映光合机构在淹水胁迫下的变化。DIo／CSo是单位叶面积的热耗散，淹水下DIo／CSo呈升高趋势(图2-C)，淹水3d时，只有110R的增加幅度达到显著水平，其余未达到显著水平，至淹水12d时，各砧木品种DIo／cSo均显著升高，这是因为淹水下不能用于光合电子传递的过剩光能以热的形式耗散，导致单位面积热耗散增加，其中，S04增加幅度最小(34．60％)，1IOR和 山东农业大学硕士学位论文1103P增加幅度较大；RC／CSo是单位叶面积有活性反应中心的数量，淹水下，各砧木品种RC／CSo均有不同程度的降低(图2．D)，至淹水12d时，各砧木降幅在5．240／o---21．20％，其中，101．14M降低幅度最小，1103P降低幅度最大，可见淹水使单位叶面积上有活性的反应中心的数目下降；同时，单位叶面积捕获的光能TRo／CSo、单位叶面积电子传递的量子产额ETo／CSo均随淹水时间的延长呈降低的趋势。正常条件下，从能量流动模型(李鹏民，2005)来说，有活性的PSII反应中心将捕获的光能转化为还原能，推动碳同化反应，其余部分以热能和荧光的形式耗散掉。以上数据分析表明，淹水胁迫下，反应中心数目减少，用来还原QA的激发能下降，进而导致单位叶面积电子传递的量子产额减少，单位叶面积的热耗散增加。—一b；cS04101—14M3309C贝达1103P1fOR140RuS04lOl一14M3309C贝达1103P110R140Ru图2淹水对葡萄砧木叶片荧光参数的影响Fig．2Effectofwaterloggingonfluorescenceparametersinleavesofgraperootstocks注：不同小写字母表示同一品种不同处理时间在0．05水平上的差异显著性。Note．Differentsmalllettersmeantsignificantdifferenceamongtreatmentsinthesamerootstockat0．05level．3．1-3淹水对葡萄砧木叶绿素含量的影响至淹水12d时，葡萄叶色变浅，叶片萎蔫，各光合荧光测定指标变化幅度已达显著水平，因此本试验把12d作为淹水胁迫处理的取样时间。17叫毒圈圜月搠嘲增镧围镧重。闩lll¨¨Uc工圈塌塌圈镶增围盟节mH¨㈠¨¨¨¨¨¨UⅢ"瓢掣●一。∞。／o一(1一趟蜒《薯醛甚晕鲁I陬日阻崎，。鼠帛m㈨㈨山。田隔且矗削H恼甜凋馏嘲增嘲舅『h山¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨UD雠镧圉镧圜蔼置i_E山¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨U娜咖m啪鲫们。一o∞u苫巴卿氟譬。寻避嗤掣蝣犯器瞎迥}。曜嘲霭镧嘲嘲蕾。n¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨ULB玮删⋯‰崎孔卫&L札乱L∞∞《一(1 葡萄砧木的耐涝性研究淹水胁迫下，植物体内的叶绿素受到不同程度的破坏(表1)。淹水12d时，葡萄砧木叶片的叶绿素总量Chl(a+b)比对照明显减少，110R减少31．57％，而101．14M仅减少11．78％；Cllla也以101．14M降幅最少，为11．22％，l10R降幅最大，为34．79％；贝达的Clllb比对照增加了17．89％，其余砧木品种Cldb比对照减少13．64％～41．07％；S04、101．14M、3309C的Chla／Chlb较对照分别增加11．39％、3．22％、17．36％，其余的较对照减少O．18％～37．82％，说明淹水胁迫使砧木叶片的叶绿素受到破坏，同时叶绿素不同形态间的比值发生改变，进而影响叶片的光合作用。表1淹水对葡萄砧木叶绿素含量的影响T{出lelEffectofwaterloggingonchlorophyllcontentsinleavesofgraperootstocks注：同列不同小写字母表示不同品种在0．05水平上的差异显著性。下同Note：DifferentsmalllettersiIlthesamecolumnshowedsignificantdifferencebetweendifferentrootstockat0．05levelSameasbellow3．1．4淹水对葡萄砧木生长发育的影响淹水明显抑制了砧木植株的生长和干物质积累。新梢生长量以140Ru降幅最大(34．92％)，3309C降幅最小(14．01％)(表2)，植株总干物质量以llOR降幅最大(30．79％)，101．14M降幅最小(5．99％)。淹水对砧木地下部干物质的积累量影响较大，不同砧木以110R降幅最大(31．63％)，其它品种的降幅在9．43％～29．oo％；地上部干物质累积量也以110R降幅较大(29．33％)，其它品种的降幅在1．07％～13．09％。根冠比的降低也说明淹水对根系的影响程度高于地上部，其中S04的根冠比下降幅度最小，为2．68％，下降幅度最大的为140Ru(25．08％)。可见，淹水使地下部干物质累积量受到了较强的抑制，可能与淹水胁迫下根系呼吸作用受阻有关。 山东农业大学硕士学位论文3．1．5淹水对葡萄砧木根系生长的影响淹水胁迫下总根长、总表面积、平均根直径、根体积有明显的下降趋势(表3)，总根长以3309C降幅最小(14．27％)，以140Ru降幅最大(34．06％)；总表面积以101．14M降幅最小(13．24％)，以140Ru降幅最大(31．21％)；平均根直径以S04降幅最小(9．70％)，110R降幅最大(27．80％)；根体积以S04降幅最小(4．74％)，1103P降幅最大(32．07％)。根长和表面积的大小与根系吸收能力关系密切，淹水造成的根长和表面积的降低将导致根系对养分吸收能力的降低，最终导致植株干物质累积下降。表3淹水对葡萄砧木根系生长的影响Table3Effectofwaterloggingonrootgrowthofgraperootstocks3．1．6淹水对葡萄砧木根系生理特性的影响淹水明显降低了葡萄砧木的根系活力(表4)，以S04降幅最小(15．26％)，llOR降幅最大(55．21％)，说明淹水胁迫下参与根系代谢活动的还原力减少。 葡萄砧木的耐涝性研究淹水下，各砧木品种根系的相对膜透性有不同程度的增加，以140Ru和1103P的增加量较多，分别为43．55％和36．93％，说明两者根系受害程度最重，S04和贝达增加量较少，分别为15．67％和11．22％，说明两者根系受害程度较轻。脯氨酸是细胞内重要的渗透调节物质，在逆境胁迫下，脯氨酸会大量积累。淹水胁迫下，各砧木根系中的脯氨酸含量有不同程度的增加，以S04和101．14M的脯氨酸含量增加量较大(分别为69．05％和60．18％)，说明两者通过增加渗透调节物质抵御涝害，140Ru和110R增加量较小(分别为17．76％和16．23％)。淹水下，植物缺氧，呼吸受阻，乙醇发酵的无氧呼吸作用增强，葡萄根系中ADH活性增加，以S04增加量最大(67．44％)，以110R增加量最小(25．29％)。说明淹水胁迫下S04根系对无氧呼吸的适应能力较强。表4淹水对葡萄砧木根系生理特性的影响Table4Effectofwaterloggingonrootphysiologicalcharacteristicsofgraperootstocks3．1．7不同砧木品种抗涝能力的主成分分析及聚类分析主成分分析法是在不损失或很少损失原有信息的前提下，将多个而且彼此相关的指标转换成新的个数较少且彼此独立的综合指标。由表5可知，前3个主成分的累计贡献率已达86．69％，它们的权重系数分别为6．05、1．43、1．18，基本保留了10个耐涝相关性状的全部信息，因此，选取前3个主成分作分析的依据。主成分1的贡献率达60．51％，说明主成分1反映的信息量最大。主成分1中10个指标除了第8个指标相对膜透性外，其它都是正向载荷，干重、根系总表面积、净光合速率、PIABs、叶绿素、根系活力、脯氨酸、乙醇脱氢酶活性在主成分1上有较高载荷，说明主成分1基本反映这些指标的信息。新梢生长量在主成分2上有较高载荷，相对膜透性在主成分3上有较高载荷。主成分2、主成分3基本反映了新梢生长量和相20 山东农业大学硕士学位论文对膜透性两个指标的信息。表5主成分特征值、贡献率及累计贡献率Table5Characteristicsvalue，contributionratioandaccumulatedvarianceofprincipalcomponents根据主成分载荷矩阵和特征值计算出前3个主成分的特征向量。将得到的特征向量和标准化后的数据相乘，得出主成分1、主成分2、主成分3的表达式：FI=0．13X1+0．32X2+0．36X3+0．33X4+O．36X5+0．31X6+0．38X7．0．21X8+0．36X9+0．32X10F2=0．77X1+0．16X2+O．31X3．0．09X4．0．34X5．0．35X6+0．11X7．0．02X8+0X9．0．17X10F3=．0．09X1+0．33X2．0．05X3．0．48X4．0．16X5+0．39X6+0．25X7+0．46X8+0．33X9．0．31X10以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重计算主成分综合模型：F=0．21X1+0．29X2+0．30X3+0．15X4+0．17X5+0．21X6+0．32X7．0．09X8+0．30X9+0．15X1O其中：Xl表示新梢生长量，X2表示干重，X3表示根系总表面积，X4表示净光合速率，X5表示PIABs，X6表示叶绿素，X7表示根系活力，X8表示相对膜透性，X9表示脯氨酸，X10表示乙醇脱氢酶活性。根据主成分综合模型即可计算综合主成分值(表6)可以看出，7个葡萄砧木品种的耐涝性由强到弱的顺序为：S04、101。14M、3309C、贝达、1103P、140Ru、110R。21 葡萄砧木的耐涝性研究用主成分分析得到的3个因子的得分值，对7个葡萄砧木品种进行聚类分析(图3)，以4．0作为等值线，将7个葡萄砧木品种分为两大类，即耐涝性强的砧木品种S04、101．14M、贝达及3309C聚为一类，耐涝性弱的砧木品种l103P、140Ru和l10R聚为一类，这与主成分分析所得结果基本相同。图3不同葡萄砧木品种耐涝性的聚类分析Fig。3Clu妣ranalysisofwaterloggingofdifferentglapcrootstockvarieties3．2赤霞珠不同砧木组合对淹水的生理响应3．2．1淹水对赤霞珠不同砧木组合光合特性的影响不同试材对淹水的反映不同，CS／101—14M和CS／3309C在淹水2d时Pn分别较Od上升3．34％、O．87％，然后呈下降趋势(图4-A)，而其它5种砧木组合及自根苗的净光合速率均随着淹水时间的延长逐渐下降，但砧木组合在持续测定时间内净光合速率下降幅度均小于自根苗，至淹水10d时，砧木组合的净光合速率以CS／S04最高，CS／140Ru弓!一赃嫩㈣帆 山东农业大学硕士学位论文最小，不同砧木组合较Od时降低了69．100／扩78．15％，而自根苗净光合速率降低了85．64％，除砧木组合CS／l103P、CS／140Ru与自根苗差异不显著外，其余的砧木组合均与自根苗达到显著差异水平(P