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花期低溫對甘藍(lán)型油菜葉片生理及雌雄蕊發(fā)育的影響

2022-11-03 11:46:20李浩東秦夢凡王茸茸朱云林徐愛遐
華北農(nóng)學(xué)報 2022年5期
關(guān)鍵詞:柱頭花蕾花粉

李浩東,秦夢凡,張 淼,王茸茸,徐 宇,宋 葭,朱云林,黃 鎮(zhèn),徐愛遐

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,陜西 楊凌 712100)

倒春寒是指在春季之后(3,4月份)氣溫回升,隨后氣溫大幅度下降,甚至到0 ℃以下的天氣現(xiàn)象。近年來,春季低溫(倒春寒)時有發(fā)生,而甘藍(lán)型冬油菜的花期從北向南依次發(fā)生在春季的3,4月份,倒春寒發(fā)生時冬油菜正處于生殖生長的旺盛階段,遭受倒春寒低溫影響后,油菜的生長發(fā)育尤其是幼嫩的生殖器官受凍嚴(yán)重,影響授粉結(jié)實和角果發(fā)育,有效結(jié)角率、每角粒數(shù)和種子含油量下降,直接影響到產(chǎn)量和產(chǎn)油量[1-2]。2018,2021年在黃淮和長江下游發(fā)生大面積的倒春寒,導(dǎo)致較多不耐春寒的油菜品種結(jié)實受到嚴(yán)重影響,產(chǎn)量損失嚴(yán)重。因此,研究油菜花期對低溫脅迫的響應(yīng),對于深入研究油菜花期寒害機(jī)理,篩選和創(chuàng)制花期耐寒的油菜種質(zhì),培育耐春寒的冬油菜品種具有理論和現(xiàn)實意義。

油菜苗期對冬季寒冷響應(yīng)的相關(guān)研究較多,蒲媛媛等[3]測定白菜型冬油菜隴油6號和天油4號在越冬期的一系列生理指標(biāo),發(fā)現(xiàn)耐寒性強(qiáng)的隴油六號在低溫條件下有著較高的SOD、CAT、SP含量與較低的MDA含量,因此,認(rèn)為這些指標(biāo)在一定程度上可以反映出白菜型冬油菜的抗寒性強(qiáng)弱。朱惠霞等[4]通過在越冬期測定8個白菜型冬油菜品種的SOD、POD、Pro、SS、SP,發(fā)現(xiàn)越冬率高的品種酶活性和可溶性物質(zhì)含量均比越冬率低的品種高。在對溫敏性不同的油菜低溫脅迫后發(fā)現(xiàn),冬性品種的SOD、POD、CAT、APX活性強(qiáng)于春性品種[5-6]。閆蕾等[7]研究發(fā)現(xiàn),在低溫環(huán)境下,抗寒性強(qiáng)的材料其生物量、葉綠素和脯氨酸的累積量都高于敏感材料,而相對電導(dǎo)率無顯著差異。李世成等[8]對油菜進(jìn)行零上低溫脅迫(20,15,10,5 ℃),發(fā)現(xiàn)丙二醛、可溶性糖和游離脯氨酸含量上升。但油菜花期受低溫脅迫的相關(guān)研究較少,Larden等[9]通過對油菜低溫脅迫((-3±0.5)℃,4 h),發(fā)現(xiàn)植株出現(xiàn)主花序彎曲,長3 mm的花蕾開花后的花粉活力喪失80%,并且隨著種子的發(fā)育,抵抗低溫的能力越強(qiáng)。涂玉琴等[1]在田間低溫陰雨條件下對19個油菜品種進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有效結(jié)角率、每角粒數(shù)、種子含油量均會降低,而千粒質(zhì)量則增加。作物在生殖生長階段遭受低溫脅迫的研究大多集中于水稻和小麥,劉紅杰等[10]通過研究冬小麥田間氣溫變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在不同高度出現(xiàn)0 ℃以下溫度的時間、持續(xù)時間以及最低氣溫都不相同,表現(xiàn)在小麥冠層處氣溫更低、持續(xù)時間更長。高蕓等[11]通過對小麥倒二葉出生期、孕穗期和開花期進(jìn)行低溫處理,發(fā)現(xiàn)處理后倒二葉出生期花粉敗育率和穗位數(shù)降低的幅度最大。Zhang等[12]研究表明,對冬小麥孕穗期低溫處理,會引起脫落酸積累,改變蔗糖代謝酶的活性,導(dǎo)致蔗糖在幼穗積累從而對小麥生長造成影響。張獻(xiàn)國等[13]研究表明,水稻在孕穗期遭受低溫脅迫后,水稻倒二葉SOD、CAT、POD的活性有較大變化。任紅茹[14]在水稻孕穗期時施加低溫脅迫(13,15,17 ℃)發(fā)現(xiàn),劍葉葉片中SOD、POD、CAT的活性隨著低溫處理時間或溫度的降低不斷升高。

本試驗以2個冬季寒冷抗性不同的甘藍(lán)型油菜品系為材料,研究花期低溫脅迫后葉片和生殖器官對低溫的響應(yīng),探究花期低溫對油菜生長發(fā)育的影響,旨在為今后深入研究油菜花期耐低溫機(jī)理奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

選取2份甘藍(lán)型油菜材料:GZ恢抗冬季(苗期)寒冷強(qiáng)、10B抗冬季(苗期)寒冷弱,材料均來自西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院油菜資源課題組。

1.2 試驗方法

GZ恢和10B于2020年9月種植于西北農(nóng)林科技大學(xué)試驗農(nóng)場,田間生長通過春化(10~12葉期),于當(dāng)年12月10日挖取長勢一致的植株盆栽,置于溫室(24 ℃/14 h,16 ℃/10 h)繼續(xù)生長,每個材料25盆(株),其中5盆(株)作對照,20盆(株)作低溫處理。當(dāng)植株生長至有3~5朵花開放時,對每個單株主要花序的花蕾依據(jù)大小進(jìn)行標(biāo)記,同時取不同大小花蕾進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀察確定花蕾發(fā)育時期,之后將要處理的植株(每個材料各20株)放入人工氣候室(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h),設(shè)置5個不同時長的低迫處理:1,2,3,4,5 d,每處理4株。各處理完成后,立即在處理完的4個單株上各取上部苔莖葉1 g和下部短柄葉1 g,苔莖葉和短柄葉分別混樣,立即放入液氮速凍,后存放-80 ℃冰箱用以測定脅迫后生理指標(biāo),每個處理取樣3次重復(fù)。未脅迫的對照單株同樣方法取樣測定生理指標(biāo)。取樣后的植株移回溫室(24 ℃/14 h,16 ℃/10 h)恢復(fù)生長,觀察花蕾的生長發(fā)育,待標(biāo)記的各級花蕾開放后對其花粉活力和雌蕊柱頭接受花粉的能力(可授性)進(jìn)行測定。對照植株一直在溫室(24 ℃/14 h,16 ℃/10 h)生長,同樣在各級花蕾開放后對其花粉活力和雌蕊柱頭的可授性進(jìn)行測定。

1.2.1 生理指標(biāo)的測定 可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性的測定方法參照植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[15]。

1.2.2 花粉活力及柱頭可授性測定 低溫不同處理后植株移至與對照相同的正常環(huán)境生長,待不同大小花蕾生長至開花,根據(jù)處理前標(biāo)注的花蕾大小,從3個單株上各取3個當(dāng)天開放(9:00—10:00)花朵的花粉和相應(yīng)柱頭,花粉取樣后立即用醋酸洋紅法[16]觀察不同大小(發(fā)育階段)花蕾受低溫脅迫后的花粉活力,在熒光顯微鏡(ZEISSImager M2)下觀察花粉染色情況,若花粉被染成深紅色則具有活性,若被染成淺紅色或未被染色則為無活性,每種長度的花蕾設(shè)3個重復(fù),每個重復(fù)觀察3個視野,最后計算平均值?;ǚ刍盍?(被染成深紅色的花粉粒數(shù)目/總花粉粒數(shù))×100%;柱頭采用聯(lián)苯胺-過氧化氫法[17]測定不同大小(發(fā)育階段)花蕾受低溫脅迫后的柱頭可授性,將采集的柱頭放在載玻片上,在柱頭周圍滴落聯(lián)苯胺-過氧化氫反應(yīng)液,若柱頭周圍有大量氣泡產(chǎn)生且變?yōu)樗{(lán)色,則具有極強(qiáng)可授性(+++),若有氣泡且變?yōu)樗{(lán)色則具有中等可授性(++),若有少量氣泡產(chǎn)生且不變色則具有可授性(+)。對照為始終處于正常環(huán)境的同一級別花蕾的花粉和柱頭。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用IBM SPSS Statistics 25進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,利用GraphPad Prism 7進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時長低溫處理對油菜生長發(fā)育的影響

2.1.1 植株形態(tài)和花蕾發(fā)育 圖1是GZ恢和10B在花期遭受不同天數(shù)低溫脅迫后的表型變化,由圖1可見,不同時長低溫脅迫后,植株葉片表現(xiàn)有萎蔫,隨著處理時間的延長,葉片萎蔫的程度有所加重,但總體來看,即便是處理最長時間5 d,GZ恢和10B葉片萎蔫均不嚴(yán)重;低溫脅迫后在正常環(huán)境中恢復(fù)生長一段時間后,與沒有處理的CK相比,各處理后植株的生長發(fā)育受到一些影響,突出表現(xiàn)為處理3 d以上,花序頂端小花蕾(小于3.0 mm)不同程度死亡脫落,處理時間越長,死亡花蕾數(shù)越多,處理4,5 d 小于3.0 mm發(fā)育階段的花蕾全部死亡。同時觀察到處理5 d的部分大花蕾(大于3.0 mm)盡管開花,但隨后花柄脫落,低溫處理1,2 d花蕾生長發(fā)育從外觀看不出明顯差異,也無死蕾現(xiàn)象。由此可見,12 ℃/14 h,2 ℃/10 h脅迫超過4 d會對油菜小于3.0 mm的花蕾造成致死性傷害。會使油菜植株部分大于3.0 mm的花蕾開花后花柄脫落。

圖1 低溫處理后植株形態(tài)變化Fig.1 Plant morphology changes after cold stress

2.1.2 葉片生理指標(biāo)的變化 GZ恢和10B各處理的SOD活性(以鮮質(zhì)量計)如圖2所示,GZ恢苔莖葉和下部葉SOD活性各處理與CK無顯著差異。10B苔莖葉在不同時間低溫脅迫處理后,其SOD活性均比對照高,其中處理4 d后比CK增高了41.76%,而下部葉各處理與CK并無顯著差異;從兩部位葉片來看,除GZ恢處理1 d外,兩材料苔莖葉SOD活性CK與不同處理均高于下部葉。從兩材料對比來看,GZ恢SOD活性不論是CK還是處理均比10B要高。

不同字母表示同一材料間同一部位不同處理下差異顯著(P< 0.05)。圖3—7同。Different letters indicate significant differences between same materials under the different treatment(P<0.05).The same asFig.3—7.

GZ恢和10B各處理的POD活性(以鮮質(zhì)量計)見圖3。GZ恢苔莖葉POD活性在處理后均比CK高,其中處理第1天與第3天漲幅較大,較CK相比分別達(dá)到了85.53%,113.24%。

圖3 低溫脅迫后POD活性的變化Fig.3 Changes of peroxidase activity after low-temperature stress

GZ恢下部葉處理第2天的POD活性比CK低,降低了45.60%,其余處理均比CK高,處理第3天POD活性最高,較CK增加了1.74倍;從兩部位葉片來看,除處理2 d GZ恢下部葉POD活性低于苔莖葉,其余處理與CK均是下部葉POD活性高于苔莖葉。10B兩部位葉POD活性所有處理都顯著高于CK(P<0.05),其中苔莖葉POD活性最高值出現(xiàn)在處理第3天,而下部葉最高值出現(xiàn)在處理第1天,較CK分別增加了1.86,9.35倍;從兩部位葉片來看,除CK與處理5 d后,其余處理10B下部葉POD活性均高于苔莖葉。從兩材料來看,GZ恢苔莖葉CK與處理POD含量低于10B苔莖葉,而GZ恢下部葉CK為POD含量高于10B,處理后卻表現(xiàn)為10B下部葉POD含量高于GZ恢。

GZ恢和10B各處理的CAT活性如圖4所示,GZ恢苔莖葉低溫脅迫后除處理2 d的CAT活性高于CK、處理5 d后活性顯著低于CK(P<0.05),其余處理與CK比并無顯著差異,其中處理第5天較CK顯著降低約29.16%;GZ恢下部葉處理3 d較CK下降了30.38%,其余處理較CK來說均無顯著差異;從兩部位葉片來看,GZ恢在處理2,3 d后苔莖葉CAT活性高于下部葉,CK與其余處理則呈現(xiàn)下部葉高于苔莖葉。10B苔莖葉處理1,2,3 d后CAT活性均低于CK,且處理3 d后與CK比顯著降低(P<0.05),降低幅度達(dá)86.22%,在處理4 d后與對照相比有顯著升高(P<0.05),升高的幅度為4.20%,處理5 d后與CK無顯著差異;而其下部葉處理后CAT活性均低于CK,處理2 d后降低幅度最大,為85.97%,但處理5 d后與CK相比并無顯著差異;從兩部位葉片來看,10B在處理2,4 d后CAT活性下部葉低于苔莖葉,CK與其余處理均為下部葉高于苔莖葉。從2個材料來看,不論CK還是處理,GZ恢兩部位葉片的CAT活性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于10B。

圖4 低溫脅迫后CAT活性的變化Fig.4 Changes of catalase activity after low-temperature stress

GZ恢和10B各處理的MDA含量如圖5所示,GZ恢苔莖葉在不同時長低溫處理后,MDA含量均與CK無顯著差異;而GZ恢下部葉低溫處理后其MDA含量均比CK高,其中處理4 d達(dá)到最高,較CK比升高了2.53倍;且GZ恢下部葉MDA含量高于苔莖葉。10B苔莖葉處理第1,2天后MDA含量與CK無顯著差異,在處理3,4,5 d后較CK顯著升高(P<0.05),在處理第5天達(dá)到最高峰,較CK相比升高了2.04倍;下部葉在處理后MDA含量較CK相比升高,在第2天達(dá)到最高,較CK增長了13.87倍;從兩部位葉片來看,除處理1,2 d后下部葉MDA含量高于苔莖葉,CK與其余處理均為苔莖葉高于下部葉。從兩材料來看,GZ恢兩部位葉片的MDA含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10B。

圖5 低溫脅迫后MDA含量的變化Fig.5 Changes of malondialdehyde content after low-temperature stress

GZ恢和10B各處理的SS含量如圖6所示,GZ恢苔莖葉低溫脅迫后所有處理SS含量均顯著高于CK,其中處理5 d后含量最高,較CK增加了2.77倍,下部葉也同樣所有處理均顯著高于CK(P<0.05),但含量最高值處于處理2 d后,較CK增加了3.62倍;從兩部位葉片來看,下部葉的SS含量高于苔莖葉。10B苔莖葉處理1,2,3 d后SS含量顯著低于CK(P<0.05),處理2 d后最低,較CK降低了36.65%,處理4 d后較CK顯著升高了38.12%(P<0.05),處理5 d后與CK比較并無顯著差異;其下部葉與苔莖葉變化基本相同;從兩部位葉片來看,10B下部葉的SS含量高于苔莖葉。從兩材料對比來看,GZ恢的SS含量CK與處理均高于10B。

圖6 低溫脅迫后SS含量的變化Fig.6 Changes of soluble sugar content after low-temperature stress

GZ恢和10B各處理的SP含量如圖7所示,GZ恢低溫處理后苔莖葉SP含量與CK均無顯著差異,下部葉與苔莖葉表現(xiàn)相同;從兩部位葉片來看,其SP含量差異不顯著。10B苔莖葉低溫處理后同樣所有處理SP含量與CK比無顯著差異;10B下部葉處理后SP含量也同樣與CK無顯著差異;從兩部位來看,10B苔莖葉SP含量不論CK還是處理,均高于下部葉。從兩材料來看,10B CK和處理的SP含量均高于GZ恢。

圖7 低溫脅迫后SP含量的變化Fig.7 Changes of soluble protein content after low-temperature stress

2.2 不同時長低溫脅迫對花蕾發(fā)育及花粉活力的影響

對分別經(jīng)過12 ℃/14 h,2 ℃/10 h 處理1,2,3,4,5 d的GZ恢和10B的不同發(fā)育階段的花蕾的發(fā)育及花粉活力進(jìn)行測定。從表1可以看出,GZ恢和10B在沒有低溫脅迫時,各級大小花蕾開花后的花粉活力均在92%以上,平均分別為95.64%,93.58%;處理1 d后,GZ恢小于1.5 mm的花蕾花粉活力為80.82%,與CK(95.31%)比較花粉活力顯著下降(P<0.05),大于1.5 mm的花蕾開花后花粉活力均與CK無顯著差異。處理2,3 d后,GZ恢小于3.0 mm的花蕾花粉活力與CK比較顯著下降(P<0.05),活力在72.83%~90.51%,均值為79.22%,而大于3.0 mm的花蕾花粉活力幾乎不受影響。處理4,5 d后,大于3.0 mm的花蕾仍然表現(xiàn)花粉活力幾乎不受影響,但小于3.0 mm的花蕾均表現(xiàn)死亡,不能正常開花。10B受低溫脅迫花蕾受凍和花粉活力與GZ恢具有同樣的趨勢:花蕾越小受害越嚴(yán)重,花粉活力越低。具體表現(xiàn)與GZ恢相同的是:小于3.0 mm的花蕾處理4,5 d后均表現(xiàn)死亡;不同的是GZ恢大于3 mm花蕾在經(jīng)過各級時長低溫處理后,其花粉活力較CK均無顯著差異,但10B僅大于6.0 mm的花蕾經(jīng)過1,2,3,4 d的處理后花粉活力無顯著降低,且10B 3.0~6.0 mm的花蕾所有處理花粉活力均有顯著降低(P<0.05)??傮w來看,10B受不同時長的低溫脅迫后,相同大小花蕾的花粉活力多低于GZ恢??v觀2個材料可以看出,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)超過4 d,小于3.0 mm的花蕾發(fā)育停止、花瓣不能開張直至死亡;大于6.0 mm的花蕾,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)4 d以內(nèi),其花蕾發(fā)育和花粉活力基本不受影響。3.0~6.0 mm的花蕾,花期低溫處理后花粉活力差異可很好地反映不同材料耐低溫的能力。

2.3 花期低溫對油菜柱頭可授性的影響

對分別經(jīng)過12 ℃/14 h,2 ℃/10 h 處理1,2,3,4,5 d的GZ恢和10B的不同發(fā)育階段的花蕾開花后柱頭可授性進(jìn)行測定。從表2可以看出,GZ恢和10B沒有低溫脅迫時,各級大小花蕾開花后的柱頭可授性均具有極強(qiáng)可授性;處理1 d后,GZ恢小于1.5 mm的花蕾柱頭可授性為具有可授性,大于1.5 mm小于3.0 mm的花蕾柱頭可授性為中等可授性,而大于3.0 mm的花蕾可授性與CK比較并無差異。處理2 d后,GZ恢小于2.0 mm的花蕾為僅具有可授性,2.0~3.0 mm的花蕾為具有中等可授性,大于3.0 mm的花蕾柱頭可授性與CK并無差異。處理3 d后,GZ恢小于2.0 mm的花蕾柱頭可授性都為僅具有可授性,2.0~6.0 mm的花蕾為中等可授性,大于6.0 mm的花蕾與CK無差異。處理4,5 d后,大于3.0 mm的花蕾均為中等可授性,而小于3.0 mm的花蕾均表現(xiàn)死亡,不能開花。10B受低溫脅迫后柱頭可授性與GZ恢具有同樣的趨勢:花蕾越小受害越嚴(yán)重,且10B在處理1 d后,1.5~2.0 mm的花蕾為僅具有可授性??v觀2個材料發(fā)現(xiàn),小于3.0 mm的花蕾,處理1 d后柱頭可授性就會有所降低;大于3.0 mm的花蕾,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)3 d以內(nèi),其柱頭可授性基本不受影響,在處理4~5 d后,其柱頭可授性有所降低。

表1 低溫脅迫對GZ恢、10B花粉活力的影響Tab.1 The changes of pollen vitality in GZhui and 10B after low-temperature stress %

表2 低溫處理對GZ恢、10B柱頭可授性的影響Tab.2 The changes of stigma receptivity in GZhui and 10B after low-temperature stress

3 結(jié)論與討論

MDA的含量高低則與植物抵御逆境的能力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),過量的MDA會使細(xì)胞代謝失調(diào),從而導(dǎo)致植物更易受到逆境傷害[19],GZ恢在低溫脅迫后MDA的含量低于10B,說明GZ恢細(xì)胞受到的傷害低于10B。SS可以提高細(xì)胞的保水能力,降低水勢,從而保護(hù)植株,SP具有很強(qiáng)的親水性,使得植株可以鎖住更多的水分,以此減少植株遭受低溫脅迫的傷害。本研究在低溫脅迫后,GZ恢的SS含量高于10B,而SP含量則低于10B,說明在遭受低溫脅迫后,GZ恢和10B可能通過不同的滲透脅迫物質(zhì)來抵抗低溫造成的傷害。由此可見,植株在遭受低溫脅迫后的抵抗機(jī)制是非常復(fù)雜的,很難由單一指標(biāo)來判斷低溫脅迫對植株造成的影響。

開花植物的花粉粒是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的,在大多數(shù)研究中指出,小配子形成過程中遭受脅迫會導(dǎo)致小孢子無法正常發(fā)育至成熟或雄性不育[20-22]。張自陽等[23]利用抗倒春寒材料和不抗倒春寒材料,通過在小麥雌雄穗原基分化期、藥隔分化期以及四分體時期0 ℃低溫處理72 h后,發(fā)現(xiàn)在雌雄穗原基分化期抗倒春寒材料(矮抗58)和不抗倒春寒材料(鄭麥366)的穗位數(shù)減少幅度最大,分別較CK降低了22.37%,64.71%,因此,證明雌雄蕊原基分化期對低溫最為敏感。Satake[24]通過形態(tài)學(xué)和組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),水稻花粉發(fā)育處于四分體向單核階段這一時間對低溫脅迫非常敏感。Yu等[25]利用甘藍(lán)型油菜溫敏不育系材料進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)花藥的敗育發(fā)生在四分體至單核小孢子階段,并且液泡絨氈層的提前破裂與單核小孢子的原生質(zhì)體降解有關(guān)。本研究從GZ恢和10B低溫脅迫后花粉活力的測定結(jié)果可以看出,小于3.0 mm的花蕾,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)超過4 d,花蕾發(fā)育停止、花瓣不能張開直至死亡,這一大小的花蕾雄性生殖細(xì)胞處于雙核期之前,說明雙核期前較雙核期之后對低溫更為敏感;大于6.0 mm的花蕾,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)4 d以內(nèi),其花蕾發(fā)育和花粉活力基本不受影響。

侯國佐[26]研究發(fā)現(xiàn),柱頭可授性在日均溫10~20 ℃時比日均溫10 ℃以下強(qiáng)。Larden等[9]用受低溫處理的花粉授未受脅迫柱頭,發(fā)現(xiàn)對產(chǎn)量有較小影響,并且在受精后20 d是種子發(fā)育過程中對低溫敏感的時間,而低溫脅迫發(fā)生在受精后35 d,種子的發(fā)育不會受到影響。Kovaleski等[27]發(fā)現(xiàn),通過-6 ℃的低溫脅迫會導(dǎo)致未經(jīng)低溫馴化的油菜植株死亡,并且低溫會造成降低油菜植株的總干物質(zhì)、每株角果數(shù)以及胚胎活力,并且不論植株是否經(jīng)過馴化,都不會減小低溫對于胚珠的傷害。本研究表明,小于3 mm的花蕾,處理1 d后柱頭可授性就會有所降低;大于3.0 mm的花蕾,花期低溫(12 ℃/14 h,2 ℃/10 h)3 d以內(nèi),其柱頭可授性基本不受影響,在處理4~5 d后,其柱頭可授性有所降低,這點與前人所研究的低溫會造成可授性下降相同。結(jié)合上述結(jié)果,由于花粉活力降低幅度并不大,可能油菜在花期遭受低溫后不結(jié)實是由于柱頭可授性降低和花粉活力降低共同造成的。常志坤等[28]發(fā)現(xiàn),越冬期日最低氣溫<-5 ℃的總天數(shù)與蕾薹期連續(xù)日最低氣溫<0 ℃天氣的最長持續(xù)時間,對冬油菜產(chǎn)量影響較為顯著。因此,后續(xù)會測定花期低溫對結(jié)實率的影響,以進(jìn)一步確定花期低溫脅迫對甘藍(lán)型油菜的影響。

本研究通過對2個冬季抗寒性不同的甘藍(lán)型油菜材料在花期進(jìn)行低溫脅迫(白天14 h/12 ℃,夜晚10 h/2 ℃;處理時間1,2,3,4,5 d),發(fā)現(xiàn)兩材料葉片在低溫處理后葉片均表現(xiàn)為輕微萎蔫,且植株形態(tài)無明顯受損,低溫脅迫超過3 d會對小于3.0 mm的花蕾造成致死性傷害。低溫處理后葉片的生理指標(biāo)變化較為復(fù)雜,其中兩材料POD活性處理后敏感,除GZ恢下部葉處理2 d外,其余處理較CK均顯著增多,且多數(shù)處理呈現(xiàn)下部葉增加幅度比苔莖葉更大,10B較GZ恢升高更多。MDA含量GZ恢遠(yuǎn)低于10B。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)SS含量變化明顯,GZ恢遠(yuǎn)高于10B,因此,生理指標(biāo)一定程度上反映了GZ恢比10B更抗花期低溫。兩材料低溫脅迫后,大于6.0 mm的花蕾花粉活力幾乎不受影響,而小于3.0 mm的花蕾在處理1~3 d后花粉活力顯著下降,處理4~5 d則死亡,GZ恢3.0~6.0 mm的花蕾在低溫脅迫后花粉活力大多高于10B。且兩材料柱頭可授性表現(xiàn)與花粉活力基本一致。

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