5种矮化中间砧苹果(M.domestically Borkh)抗旱性评价试验于2013年3月至2014年9月在山东省果树研究所试验基地进行。以2年生矮化中间砧苹果幼树烟富3/M26、M9、MM106、SH40、GM256/平邑甜茶为供试材料,设置不同干旱程度,研究不同矮化中间砧苹果树抗旱性差异。外源甜菜碱对苹果幼树抗旱性的影响试验于2014年3月至2014年9月在山东省果树研究所试验基地进行。以2年生不同砧木苹果幼树烟富3/八棱海棠,烟富3/M9T337为供试材料,设置不同干旱程度,叶面喷施100,200 mmol?L-1浓度甜菜碱,研究外源甜菜碱提高苹果幼树干旱胁迫下抗性的作用和机制。主要结果如下:1)在本试验条件下对干旱胁迫相关生理生化参数进行主成分分析,然后利用隶属函数确定不同矮化中间砧苹果树抗旱性强弱顺序为:烟富3/M26/平邑甜茶>烟富3/SH40/平邑甜茶>烟富3/MM106/平邑甜茶>烟富3/M9/平邑甜茶>烟富3/GM256/平邑甜茶。2)叶面喷施外源甜菜碱降低干旱胁迫下细胞膜损伤和过氧化产物积累。干旱胁迫导致2种砧木烟富3/八棱海棠,烟富3/M9T337苹果幼树MDA和H2O2含量增加,随着胁迫程度加剧,叶片中抗氧化酶SOD、CAT、APX活性先升高后降低;经GB处理2种砧木苹果幼树MDA和H2O2的积累显著降低,抗氧化酶SOD、CAT、APX活性显著升高。土壤相对含水量35%-25%时,烟富3/M9T337苹果幼树100,200 mmol?L-1甜菜碱处理比对照MDA含量降低17.51%、27.94%,H2O2含量降低16.37%、20.28%;烟富3/八棱海棠分别降低19.86%、32.10%;17.20%、28.38%。土壤相对含水量达到60%-50%时,100,200 mmol?L-1甜菜碱处理SOD、CAT、APX3种酶活性分别提高烟富3/M9T337苹果幼树24.98%、38.55%;14.76%、21.27%;35.71%、53.57%,烟富3/八棱海棠24.98%、38.56%;12.28%、14.13%;26.47%、25.00%。其中200mmol?L-1的GB处理效果较为显著(P<0.05)。3)叶面喷施外源甜菜碱提高了苹果幼树渗透调节能力。干旱胁迫导致2种砧木苹果幼树叶片中可溶性糖积累,游离脯氨酸含量先增加后减少;外源GB可显著诱导干旱胁迫下2种砧木苹果幼树叶片游离脯氨酸、可溶性糖的积累(P<0.05),土壤相对含水量35%-25%时,烟富3/M9T337苹果幼树100,200 mmol?L-1甜菜碱处理比对照可溶性糖含量提高14.35%,22.87%,游离脯氨酸含量提高32.59%,42.16%;烟富3/八棱海棠分别提高14.81%、21.89%、26.96%、35.05%。其中200mmol?L-1的GB处理效果较为显著。4)叶面喷施外源甜菜碱提高了干旱胁迫下苹果幼树叶片光合能力。干旱胁迫显著降低2种砧木苹果幼树叶片相对含水量、叶绿素含量,影响光合性能,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和光系统II光合电子传递量子效率(ΦPS II)降低,PS II单位反应中心活性降低,PS II受体侧受损伤,电子传递受到抑制;外源GB处理提高了干旱胁迫下2种砧木苹果幼树叶片相对含水量、叶绿素含量增加,提高了光系统II光合电子传递量子效率,PS II单位反应中心活性,PS II受体侧受损伤减轻,电子传递活性增强,Pn、Tr、Gs增加,土壤相对含水量35%-25%时,100,200 mmol?L-1甜菜碱处理Pn分别提高烟富3/M9T337苹果幼树167.59%、399.42%,烟富3/八棱海棠162.10%,321.02%。其中以GB200mmol?L-1处理的幼树效果显著(P<0.05)。5)干旱胁迫下,叶面喷施外源甜菜碱促进了苹果幼树的生长。在维持土壤相对含水量60%-50%下,外源200mmol?L-1GB处理,烟富3/M9T337,烟富3/八棱海棠苹果幼树干径分别增加25.23%,47.78%,叶面积和树高无显著变化;在维持土壤相对含水量45%-35%下,经过外源200mmol?L-1GB处理,烟富3/M9T337苹果幼树生长无显著变化,而烟富3/八棱海棠树苹果幼树叶面积和干径显著增加,分别增加115.92%,29.74%。
