2018年园林学硕士论文篇一
第 1 章 引言
1.1 研究背景和意义
唐菖蒲(Gladiolus hybridus), 又名剑兰、菖兰、十三太保等,鸢尾科唐菖蒲属多年生草本植物,原种产于南非及地中海沿岸,现代栽培品种由 10 个以上原生种经长期杂交选育而成[1-2]。品种多,花期长,花色鲜艳多彩,常用于切花、瓶插及制作花束花篮,矮生品种可盆栽观赏[2],具有很高的观赏价值;在各国鲜切花的生产及消费中处于举足轻重的地位,是享誉世界的鲜切花植物,与玫瑰,康乃馨和扶郎花同称“世界四大切花”[1]。在我国栽培面积广泛。唐菖蒲喜凉爽、不耐寒、畏酷热,要求疏松、肥沃、湿润、排水良好的土壤。生长最适温度白天 20~25℃,夜晚 10~15℃[3-5]。属喜光性长日照植物,对光照强度、光周期要求高,每天 16 h 小时以上的光照有利于花芽分化[6]。唐菖蒲按照色系可将其分为白色系、黄色系、橙色系、粉色系、红色系、浅紫色系、蓝色系、烟色系、复色系和绿色系[7-10]。依北美唐菖蒲委员会推荐的分级方法将种球按直径分为 3 类:一级球直径大于 5.0cm、二级球直径大于 3.8cm 小于 5.0cm、三级球直径大于 3.2cm 小于 3.8cm[11-14]。青海地区昼夜温差大,白天气温高,光照强,光合作用速度快,夜间温度低,呼吸作用减弱,从而减少花卉体内光合作用产物的消耗,有利于花卉体内养分的积累,繁育出的球茎个体较大[15]。繁殖唐菖蒲种球有良好的自然条件,特别是丰富的光热资源,是生产优质唐菖蒲种球的最佳基地之一[16]。唐菖蒲是重要的球根花卉,地下部分具膨大的扁球形球茎,为唐菖蒲季节性的生长发育提供水分及养分。球茎不耐零度以下低温,无法在青海的自然环境下越冬,需每年霜降前挖出贮藏于适宜条件。采后处理是种球生产过程中的不可缺少的重要环节,其技术的成熟度直接关系到种球商品价值和下一茬的利用价值[17]。唐菖蒲种球在采后具有自然休眠的特性,只有在解除休眠后才能在适宜的环境条件下正常发芽、生长、开花。因此要通过人为的低温处理打破休眠,以达到调节生产、计划营销、均衡供应的目的。而唐菖蒲播种期调节的关键是延期贮藏,即在打破休眠后的延期栽培贮藏。这种贮藏方式的关键是低温保存,选择具有低温调控条件的贮藏方式是通过贮藏调节花期的核心。
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1.2 国内外研究现状
我国自 19 世纪末引入唐菖蒲,至今已有一个多世纪的栽培史,国内目前唐菖蒲研究取得了许多成果,尤其是应用技术方面,但与世界研究趋势比较,就明显滞后,主要表现在:品种资源混乱,球退化严重,优质的切花品种仍然长期依靠从荷兰等国大量进口,未能实现种球的国产化生产;品种选育,保鲜贮藏技术等工作还处于“萌芽”状态;繁殖栽培生产技术落后,尤其是冬季产花率低,花质较差,无法周年供应市场需求,虽然这个问题在世界各国进行唐菖蒲周年生产时都经常遇到,但我国相对较严重[20];高质量高水平研究所占比重很少,在某些研究领域明显不足,如虫害、球茎休眠、球茎繁殖技术、及遗传学方面[21-28]。唐菖蒲贮藏期间种球的生理生化方面报道较少,在贮藏期间,球茎组织的水分含量、干物质含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等酶类、赤霉素、脱落酸、生长素等激素会产生一定程度的变化,这些变化与球茎的抗逆性及休眠息息相关[29-34]。通过栽培期间对播种时间、温度、湿度、光周期、激素等的调控,可以实现唐菖蒲的花期调控[35-37]。贮藏方面,孙延智等研究发现,1℃、5℃ 和10℃ 低温对唐菖蒲种球打破休眠效果有差异,5 ℃处理效果最好,1℃ 次之,10℃ 较差。并认为长期贮藏保持在 1℃至 5℃之 间的温度下较好,中长期贮藏可使用 10℃低温[38]。生理生化方面,韩卫民和王祯丽对唐菖蒲种球形成过程中的部分生理特性如可溶性糖及可溶性蛋白质进行了研究[39],初步探讨了种球在形成过程中的生理生化变化情况。娄义龙、田应生、陈振声等研究发现,唐曹蒲球茎中的超氧化物歧化酶 ( SOD ) 活性与其抗病能力有关。休眠球茎 SOD 活性强的品种,在种球贮藏期间,烂种较少,播种后出苗率、成苗率、开花率也较高[40]。
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第 2 章 不同储藏方式下唐菖蒲球茎的生理生化变化
2.1 实验材料
2012 年 10 月中旬,从高原花卉研究中心试验田采收的 Advanc(e江山美人)、Rose supreme(嫦娥粉)中选择周径 6~8 ㎝的健康、饱满球茎,各 900 粒,每个品种平均分为 3 组(3 种贮藏方式),每组分成 3 份即 3 次重复,每组分别放置在不同贮藏条件下进行贮藏处理。
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2.2 实验设计
2.2.1 贮藏方式设计
试验采用二因素完全随机区组设计(每组 3 次重复),两个因素分别为品种和贮藏方式。品种有 Rose supreme(A1)和 Advance(A2)。三种贮藏方式分别为:常温贮藏(B1):贮藏温度 13℃~20℃,空气相对湿度(RH)44%,地点在生物园区库房。冷藏柜(B2):贮藏温度恒定在 5℃,空气相对湿度(RH)40%,地点在青海大学高原花卉研究中心实验室。冷藏窖(B3)::贮藏温度 3℃~10℃,空气相对湿度(RH)52%,地点在互助县威远镇互丰农业科技集团公司冷藏窖)。贮藏组合为: A1B1 Rose supreme×常温;A1B2 Rose supreme×冷藏柜;A1B3 Rose supreme×冷藏窖;A2B1 Advance×常温;A2B2 Advance×冷藏柜;A2B3 Advance×冷藏窖。将两个品种各 3 组 9 份的球茎装入尼龙网袋中,分别放置在 3 种贮藏条件下进行悬空贮藏。
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2.2.2 取样及测定时间设计
2012 年 11 月中旬开始贮藏处理(贮藏前取样测定),并于 2012 年 12 月中旬、1 月中旬、2 月中旬、3 月中旬每隔 4 周取样测定一次,即贮藏 0W、4W、8W、12W、16W 时进行取样测定。
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第 3 章 唐菖蒲的病害发生 .........16
3.1 田间病原菌的分离与鉴定 ...... 16
3.2 贮藏期间发病情况调查 ......... 19
3.3 贮藏期间球茎病原菌分离与鉴定 ...... 21
3.3.1 实验材料 .... 21
3.3.2 实验方法 .... 21
3.3.3 结果与分析 ...... 21
3.4 贮藏期间病原菌的 rDNA-ITS 分子标记鉴定 ........ 23
3.5 病毒检测 ........ 32
3.6 生理干尖调控技术研究 ......... 35
3.7 本章小结 ........ 39
第 3 章 唐菖蒲的病害发生
3.1 田间病原菌的分离与鉴定
3.1.1 实验材料
2013 年 4 月初,于青海大学实验田栽种 4 个唐菖蒲品种 Advance,Rosesupreme,White prosperity 及 Ostowte 的健康球茎,出苗后开始观测病害发生情况,至 10 月中旬开始采挖球茎为止,采集 4 个品种植株生长期内的发病组织为实验材料进行病原菌的分离培养及鉴定。
3.1.2 取样方法
用 75%酒精消毒后的刀片切下 4 个品种带病植株的发病部位(叶片、茎部及球茎),分别装入消毒后的自封袋内,将自封袋放入生物样品采集箱带回实验后 12h 内进行分离培养。
3.1.3 实验方法
病原菌的分离与纯化培养:将带病组织切成玉米粒大小的小块,于流水中冲洗 2-3min,先用 75%酒精消毒 10 s, 再用 0.1 %升汞表面消毒 30s, 无菌水冲洗 3 遍后接种于 PDA 培养基上,每种病害各接种 3 个培养皿,每个培养皿呈梅花状接种 5 个带病组织块。培养皿倒置于恒温培养箱 28℃培养 5-7d,待组织块周围出现菌落后,从每个组织块周围的菌落上挑取微量菌丝,加入 50ml 无菌水,震荡制成悬浮液后分别涂布至 15 个 PDA 平板培养基上,做好记号,将培养皿倒置于恒温培养箱 28℃培养 5-7d,待培养基表面出现独立的菌落,挑取独立菌落的菌丝重复上述操作,直至平板培养基上的独立菌落种类变得单一为止。挑取分离得到的独立菌落的微量菌丝,接种于 PDA 培养基的平板中心,每种独立菌落接种 3 个培养基,培养皿倒置于恒温培养箱 28℃培养 5-7d 后进行鉴定及回接实验。
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结 论
以两个唐菖蒲品种 Advance、Rose supreme 的健康球茎为材料,在三种贮藏方式下进行为期 16 周的贮藏处理,通过对唐菖蒲球茎水分、呼吸、酶活性、激素含量、萌芽率等各项参数的测定,来探究贮藏期间球茎的生理生化变化与休眠解除的关系,同时对唐菖蒲田间及贮藏期间的病害发生情况进行了调查研究,结果如下:
(1)总含水量和自由水量随着贮藏时间的延长而不断降低,长时间贮藏两个品种的自由水含量逐渐接近于 20%~25%,品种间和贮藏方式间差异不明显,束缚水含量总体逐渐增高,冷藏柜贮藏的束缚水含量稍高于常温和冷藏窖。球茎呼吸速率先降至最低点后剧烈上升,于第 8W 和第 12W 时到达最高点。PEPCase活性在贮藏 8W 后剧烈上升,与呼吸速率变化基本一致,说明与球茎休眠的解除和中心芽体恢复生长有关。POD 活性品种间和贮藏方式间差异均不明显,