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中国是世界上最重要的竹子生产国,现存竹种37属500余种。毛竹(Phyllostachys edulis)是多年生常绿竹种,竹秆生长快,生长量大,广泛分布于我国南方400~800米的丘陵、低山山麓地带,是一种重要的经济竹种,广泛应用于建筑、装饰等方面。 冷害和冻害是农林业生产中一种严重的自然灾害,据统计,全世界每年因此而造成的损失达2000亿美元。2008年初我国南方出现持续冰雪天气,使大量竹林遭受不同程度的冻害胁迫,造成巨大经济损失,仅四川一省,受灾面积达30万hm2,直接经济损失达20亿元以上。 本试验以盆栽毛竹幼苗为材料,人工模拟冷害(4℃)和冻害(-5℃、-10℃)条件,对叶绿素荧光参数、保护酶活性与MDA含量、渗透调节物质含量及相关基因表达水平等方面进行了研究,主要结论如下: (1)短时间4℃与-5℃冷冻胁迫对毛竹幼苗叶绿素荧光参数影响不大,Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP、NPQ及ETR均有所下降但降幅较低;-10℃条件下毛竹光合作用强度显著下降,散热量升高。 (2)冷冻胁迫条件下毛竹CAT活性下降,POD与SOD活性上升,APX活性变化不大,各抗氧化酶对于冷冻胁迫条件的反应灵敏程度不同;-10℃条件下毛竹细胞膜系统受损程度较重,MDA含量升高;冷冻胁迫条件下毛竹可溶性蛋白质含量略微上升,可溶性糖与游离脯氨酸含量明显下降。 (3)冷冻胁迫条件下毛竹MYB与WRKY表达量上升,且温度越低表达量越高,DREB1与CBF1表达量下降,但与温度高低不成比例。 (4)冷冻胁迫后MDA对毛竹光合作用有显著的抑制作用;相关性分析结果表明,可溶性蛋白质和可溶性糖作为主要渗透调节物质能有效保护毛竹光合系统的结构与活性,有利于毛竹光合作用的进行。