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四季报春(Primula obconica)是报春花属(Primula)植物中园艺化程度较高的一种多年生草本花卉,在园林应用中具有较高的观赏价值。北方地区干旱情况日益严重,制约着四季报春在北方园林中的栽培应用,研究提高四季报春的抗旱性为四季报春在北方园林中的栽培应用提供了理论依据。本试验以四季报春为试验材料,选用浓度为9%的聚乙二醇(PEG-6000)用来模拟对种子干旱胁迫处理,选用氯化钙(CaCl2)和甜菜碱(GB)两种化学药剂作为外源物质,研究CaCl2和GB浸种对四季报春种子生活力的影响,通过测定不同浓度CaCl2和GB对干旱胁迫下种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,筛选出CaCl2和GB的最佳浓度;同时采用自然控水法对幼苗进行自然干旱胁迫,研究CaCl2和GB处理对胁迫下幼苗生长及生理生化特性的影响,通过测定幼苗的生长指标和幼苗叶片中光合色素、细胞膜透性、保护酶活性和渗透调节物质,筛选出CaCl2和GB的最佳浓度,为四季报春在园林绿化应用上提供基础依据。其研究结果如下: (1)与蒸馏水空白对照组(CK1)相比,9%PEG-6000干旱对照组(CK2)的种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别下降了69.60%、77.02%、82.69%、95.65%,表明PEG处理严重降低了种子的生活力。 (2)适宜浓度的CaCl2和GB能够促进干旱胁迫下四季报春种子的萌发,其中以15.0mmol·L-1CaCl2和5.0mmol·L-1GB效果最佳。经15.0mmol·L-1CaCl2浸泡后,种子的发芽率、发芽势和发芽指数分别比CK2提高了115.83%、125.06%、221.21%,而活力指数是CK2的5.22倍;5.0mmol·L-1GB浸泡后,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别比CK2增加了55.27%、55.06%、105.05%、139.04%。隶属函数法分析发现,不同浓度的CaCl2和GB处理,以15.0mmol·L-1CaCl2和5.0mmol·L-1GB处理组的种子抗旱性最好。 (3)适宜浓度的CaCl2和GB能够提高四季报春幼苗的抗旱性,其中以10.0mmol· L-1CaCl2和2.5mmol·L-1GB效果最佳。10.0mmol· L-1CaCl2和2.5mmol· L-1GB分别处理后,促进了叶宽和株高的增长并缓解了光合色素的下降,胁迫1~13d时幼苗的叶宽和株高的增幅均高于单一干旱胁迫(CK),总叶绿素含量的降幅分别比CK降低了63.82%、63.32%;缓解了叶片相对电导率和MDA含量的增加,整体趋势均低于CK;提高了SOD和POD活性,甚至于胁迫10d时,10.0mmol·L-1CaCl2处理组的SOD值比CK增加了85.59%;促进了可溶性蛋白、Pro和可溶性糖渗透调节物质的积累,甚至于胁迫7d时,10.0mmol·L-1CaCl2处理组的Pro比CK提高了46.93%。隶属函数法分析发现,在不同浓度CaCl2和GB处理中,幼苗的抗旱性以10.0mmol·L-1 CaCl2和2.5mmol·L-1GB最好。 (4)四季报春生长时期不同,缓解干旱迫害的CaCl2和GB浓度不同。种子萌发期间,15.0mmol·L-1CaCl2和5.0mmol·L-1GB能够显著促进PEG干旱胁迫下四季报春种子的萌发;而在四季报春幼苗期间,根施10.0mmol· L-1CaCl2和2.5mmol·L-1GB能够最有效的缓解干旱胁迫对幼苗造成的伤害。