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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 不同穗-砧組合番荔枝嫁接苗對(duì)淹水環(huán)境適應(yīng)性差異的生理研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 阿蒂莫耶番荔枝（Annona atemoya）是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的熱帶果樹(shù)，但華南地區(qū)漬水環(huán)境嚴(yán)重制約了該樹(shù)種的發(fā)展，因此本研究旨在利用耐淹水環(huán)境的砧木以及巧妙結(jié)合新發(fā)現(xiàn)的AR番荔枝作為中間砧來(lái)解決阿蒂莫耶番荔枝在漬水地區(qū)無(wú)法種植的問(wèn)題。
- 詳細(xì)介紹：
- 阿蒂莫耶番荔枝（Annona atemoya）是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的熱帶果樹(shù)，但華南地區(qū)漬水環(huán)境嚴(yán)重制約了該樹(shù)種的發(fā)展，因此本研究旨在利用耐淹水環(huán)境的砧木解決阿蒂莫耶番荔枝在漬水地區(qū)無(wú)法種植的問(wèn)題。彭松興等（2009）研究發(fā)現(xiàn)圓滑番荔枝（A. grabla）和山番荔枝 (A. montana)是耐淹水環(huán)境的砧木。本研究利用圓滑番荔枝（下文簡(jiǎn)稱G）和山番荔枝（下文簡(jiǎn)稱M）作砧木，用阿蒂莫耶番荔枝的優(yōu)質(zhì)品種非洲驕傲（African Pride，簡(jiǎn)稱AP）與牛心番荔枝（A. reticulate）的雜交種（簡(jiǎn)稱AR）和AP作接穗。得到四種組合的一年生嫁接苗：①AP/AR/G（接穗/中間砧/基砧），②AR/G（接穗/砧木），③AP/AR/M和④AR/M。分別進(jìn)行淹水處理，包括連續(xù)淹水、間歇淹水（淹水-排水交替周期各2周）和不淹水對(duì)照處理。觀察植株的生長(zhǎng)情況，測(cè)定其葉片的凈光合速率、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)指標(biāo)。 通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到以下結(jié)論：圓滑番荔枝是喜漬水的樹(shù)種。以圓滑番荔枝作基砧，AP番荔枝在漬水環(huán)境下能維持旺盛的生長(zhǎng)勢(shì)和光合活性；而以山番荔枝作基砧，則在淹水2周內(nèi)出現(xiàn)大量植株萎蔫，光系統(tǒng)II 受到破壞，光合作用明顯下降。因此，以圓滑番荔枝為基砧，結(jié)合中間砧AR番荔枝的使用，可以在華南漬水地區(qū)發(fā)展種植AP番荔枝。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 番荔枝在華南地區(qū)有著極大的生產(chǎn)潛力。其品種“非洲驕傲AP”是目前品質(zhì)最佳的品種，但該品種不耐水淹，成為在華南地區(qū)發(fā)展的一大限制因子。目前國(guó)內(nèi)已有具有耐淹水性的圓滑番荔枝和山番荔枝。但是，AP與這兩種番荔枝嫁接不親和，需要使用中間砧解決這一問(wèn)題。彭松興老師首先獲得了AP和牛心番荔枝的雜種AR番荔枝，并發(fā)現(xiàn)其與圓滑番荔枝和山番荔枝親和。因此本次試驗(yàn)科學(xué)的運(yùn)用了穗-砧組合解決AP番荔枝的不耐淹水的問(wèn)題。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 獨(dú)特性與先進(jìn)性：從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)，解決了具有商業(yè)價(jià)值的番荔枝的漬水種植問(wèn)題。并且對(duì)于番荔枝淹水特性及穗-砧組合的研究在國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道。同時(shí)科學(xué)利用穗-砧組合解決番荔枝在灘涂、濕地環(huán)境下的生產(chǎn)問(wèn)題?？茖W(xué)性：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，有著合理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案；在反應(yīng)設(shè)計(jì)上，基于多次觀測(cè)的基礎(chǔ)，結(jié)合科學(xué)地利用先進(jìn)儀器，準(zhǔn)確地顯示了不同穗-砧組合的植株對(duì)淹水處理的生理響應(yīng)，揭示其耐淹能力，體現(xiàn)出反應(yīng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 華南地區(qū)年降水量在1500-2000mm之間，是全國(guó)降水最豐沛的地區(qū)之一，春夏過(guò)量的降雨導(dǎo)致番荔枝淹水脅迫頻發(fā)，給生產(chǎn)帶來(lái)很大的損失和限制。在沿海灘涂地區(qū)也因AP番荔枝等對(duì)淹水脅迫敏感，而無(wú)法發(fā)展番荔枝產(chǎn)業(yè)。本研究通過(guò)比較不同穗-砧組合對(duì)淹水環(huán)境的適應(yīng)性，找到了理想的耐淹水、適合AP番荔枝的砧木，為進(jìn)一步解決華南地區(qū)AP番荔枝淹水脅迫問(wèn)題提供了依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 阿蒂莫耶番荔枝是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的熱帶果樹(shù)，但華南地區(qū)春夏季的淹水脅迫嚴(yán)重制約了該樹(shù)種的發(fā)展。由于番荔枝屬的不同種的耐淹水性表現(xiàn)出較大差異，因此本研究可以利用耐淹水砧木解決番荔枝淹水脅迫的問(wèn)題。彭松興等研究發(fā)現(xiàn)圓滑番荔枝和山番荔枝可作為耐淹水的砧木。本研究利用圓滑番荔枝（G）和山番荔枝（M）作砧木，用阿蒂莫耶番荔枝的一個(gè)優(yōu)質(zhì)品種非洲驕傲（AP）與牛心番荔枝的雜交樹(shù)（AR）和AP作接穗，得到四種組合的一年生嫁接苗：①AP/AR/G（接穗/中間砧/基砧），②AR/G，③AP/AR/M和④AR/M。分別進(jìn)行淹水處理，包括連續(xù)淹水、間歇淹水和不淹水對(duì)照處理。定期跟蹤記錄植株的生長(zhǎng)情況，利用專業(yè)儀器每周測(cè)定其凈光合速率、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)變化，研究結(jié)果表明：AP/AR/M和AR/M在淹水處理期間枝梢生長(zhǎng)和葉片光合作用受到顯著抑制，所以是不耐水淹的。而AP/AR/G和AR/G在淹水處理期間植株光合作用正常，甚至?xí)^(guò)對(duì)照，枝梢正常旺盛，表現(xiàn)出很強(qiáng)的耐水淹特性。因此，通過(guò)AP/AR/G的組合，可以顯著改善AP番荔枝的耐淹水能力，而山番荔枝對(duì)淹水脅迫敏感，在水淹脅迫的地區(qū)不宜作為AP番荔枝的砧木。
獲獎(jiǎng)情況
- 于2011年3月獲華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“丁穎杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)外有關(guān)研究番荔枝淹水與穗-砧組合的文獻(xiàn)的檢索，我們僅發(fā)現(xiàn)美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)有關(guān)于番荔枝淹水適應(yīng)性與砧木利用的文獻(xiàn)，佛羅里達(dá)大學(xué)的Nunez-Elisea，Schaffer等對(duì)番荔枝有較系統(tǒng)的研究，他們?cè)诜笾ρ芯砍晒麨槲覀兊墓ぷ魈峁┝酥匾獏⒖?。Nunez-Elisea等（1998 ; 1999）比較了番荔枝屬不同種的耐淹水性，表明圓滑番荔枝（A. grabla）具有耐淹水能力，并發(fā)現(xiàn)圓滑番荔枝（A. grabla）在淹水情況下的生理指標(biāo)維持高水平，枝梢生長(zhǎng)和光合作用正常，同時(shí)還觀察到莖的皮孔肥大，木質(zhì)部細(xì)胞膨大導(dǎo)致莖段增粗，另外他們還發(fā)現(xiàn)不耐水淹的番荔枝品種嫁接到耐水淹的品種上也是耐水淹的，這對(duì)我們展開(kāi)AP番荔枝的嫁接實(shí)驗(yàn)提供了重要線索。同一課題組的Schaffer（2006）發(fā)表的綜述介紹了在佛羅里達(dá)石灰質(zhì)土壤條件下，眾多熱帶亞熱帶果樹(shù)對(duì)淹水環(huán)境的適應(yīng)性，最早指出可以利用中間砧解決阿蒂莫耶番荔枝與圓滑番荔枝的親和性問(wèn)題進(jìn)而利用中間砧解決阿蒂莫耶番荔枝的不耐淹水問(wèn)題，但他們的研究均未能應(yīng)用于解決優(yōu)良品種AP的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題上。上述觀點(diǎn)是本項(xiàng)目展開(kāi)的重要依據(jù)。 在國(guó)內(nèi)，番荔枝的研究相對(duì)較少，相關(guān)文獻(xiàn)也很少，對(duì)番荔枝淹水適應(yīng)性的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。AP番荔枝在國(guó)際公認(rèn)的較好的品種，1981年由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)黃昌賢教授自澳大利亞引入接穗，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的彭松興老師在國(guó)內(nèi)率先獲得了AP番荔枝與牛心番荔枝的雜交株系—AR番荔枝（待發(fā)表）。他們經(jīng)過(guò)多年研究，發(fā)現(xiàn)以圓滑番荔枝做基砧，AR做中間砧，阿蒂莫耶番荔枝做接穗的嫁接是成功的。但對(duì)番荔枝嫁接苗淹水的生理研究尚為空白。
