银杏生长及形态生理对温度的适应性研究

银杏(Ginkgo biloba L.)是我国特有的孑遗植物,其叶片、果实和木材等开发利用价值高,需求量大,在我国种植广泛。银杏多生长在温带和亚热带地区,栽培分布的最北界沈阳市,年平均温度7.3℃,绝对最低温度-32.9℃。因此,银杏对温度的适应性非常广,但关于自然条件下银杏对温度变化的响应机制尚没有系统的了解。本研究选择年均温为9.8℃、14.4℃、16.3℃、18℃和19.8℃的5个地区,对长期生长在这5个地区的实生银杏的生长、叶片解剖结构、光合作用、代谢产物、抗氧化酶和内源激素进行了系统测定分析,结合5个地区子代幼苗在同一地点的表现,研究了雌雄银杏在野外条件下对温度变化的适应性机制。主要研究结果如下:(1)年均温18℃最利于BYL719作用银杏表型生长,温度适当升高,树高和胸径显著增加,最大增幅分别为20.30%和8.14%。雄株平均树高比雌株高13.65%,变异系数比雌株低5.35%,受温度影响比雌株小。(2)年均温18℃最利于银杏叶片形态建成。低温有利于叶片增厚和结构紧密度增加,最大增幅分别为16.05%和14.48%,高温有利于叶片增大,气孔密度和结构疏松度增加,最大增幅分别为16.05%、21.33%和25.18%。雌株总体叶片结构指标变异系数小于雄株,相差最大的TP比雄株低6.24%。(3)年均温18℃最利于银杏叶片进行光合作用和叶绿素积累。高温有利于叶片Ci、Pn、Gs和E的提高,增幅最大的Gs达到了39.59%,叶绿素含量随温度升高最大增幅为57.54%。雄株光合指标变异系数小于雌株,相差最大的E比雌株低了10.73%。(4)高温有利于SP、萜内酯和聚戊烯醇含量的增加,最大增幅分别为54.88%、50.12%和40.57%,低温有利于SS和类黄酮含量的增加,最大增幅分别为38.60%和45.60%,16.3℃最适合氨基酸含量的积累,高温和低温均产生抑制。雌株的代谢产物含量变异系数小于雄株,相差最大的聚戊烯醇比雄株低13.60%。(5)年均温较低有利于抗氧化酶活性的提高,变化最显著的SOD最高增幅可达69.83%,温度过高酶活性显著降低。雌株的抗氧化酶活性更稳定,变异系数小于雄株,相差最大的POD比雄株低11.53%。(6)IAA和GA_3在16.3℃-18℃含量较高,分别比最低含量提高了82.65%和88.26%,高温和低温都会抑制其积累,ZR含量随温度升高逐渐降低,最大降幅达17.88%,ABA含量在高温和低温均显著增加。雄株IAA和ZR变异系数较小,雌株GA_3和ABA变异系数更小。(7)不同来源地幼苗表现出与来源地大树不同的性状,幼苗在与来源地环境最相似的条件下表现最好。大树对温度的适应性一定程度上会遗传给幼苗,温度上升较快的地区可通过对高温地区银杏的引种栽点击此处培来增加银杏种群的适应能力。综上所述,银杏对温度有较强的适应能力,自然条件Aβ pathology下,银杏能通过调整生长特性、叶形态建成、光合策略、代谢产物含量、抗氧化能力和内源激素含量来保证个体的正常生长,还能将一定的温度适应性遗传给后代,提高种群对温度变化的适应能力。