不同种源白皮松茎和针叶的电阻抗参数与生理参数相关性研究

白皮松（Pinus bungeana Zucc.）为松科松属的常绿乔木,树姿优美,树皮斑驳,是东亚唯一的三针松,为中国特产的珍贵树种。白皮松抗寒性较强,是我国北方主要的园林绿化树种。在脱锻炼期间（2007年3月至2007年5月）对北京十三陵苗圃的北京蟒山、山西孝义和甘肃两当3个种源的白皮松进行了4次茎和针叶的电阻抗图谱（Electrical impedance spectroscopy, EIS）分析、抗寒性测定及生理指标的测定。分别用EIS法和电导法（Electrolyte leakage, EL）测定了茎的抗寒性,用EIS法、EL法、褐变法（Visual scoring of damage, VSD）和叶绿素荧光法（Chlorophyll fluorescence, CF）测定了针叶的抗寒性;测定了脱锻炼期间针叶的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）活性、过氧化物酶（Peroxidase, POD）活性、丙二醛（Malonal dehyde level, MDA）含量、可溶性蛋白质、脯氨酸、叶绿素含量等生理指标;测定了茎和针叶的干重/鲜重比（Dry weight/fresh weight ratio, DW/FW）;针叶的最大光化学效率（Maximum photochemical efficiency of photosystem, Fv/Fm）。在抗寒锻炼期间（2007年9月至2008年1月）,进行了5次电阻抗参数的测定,并测定了针叶和茎的淀粉及可溶性糖含量。通过对不同种源的白皮松进行电阻抗参数、抗寒性、生理指标的测定,得到其不同时期变化规律,并验证电阻抗参数与抗寒性及生理指标的相关性。 主要结果如下: 1.白皮松茎和针叶的EIS参数和电阻抗图谱在脱锻炼期间随着抗寒性的降低发生变化。 2.脱锻炼期间,未冷冻针叶的EIS参数β和针叶的胞外电阻率re与针叶的脯氨酸含量之间存在负相关;细胞膜时间恒量τm与针叶的可溶性蛋白质含量存在正相关;胞内电阻率ri与MDA,τm与干物质含量的变化趋势相同,而re和β在脱锻炼前期与可溶性蛋白质含量的变化趋势类似。 3.脱锻炼期间,EIS参数与干物质含量没有显著相关性。 4.脱锻炼期间,未冷冻针叶的re和参数β与Fv/Fm有相关性;经冷冻处理后用EIS法通过参数re求得的抗寒性以及EL法、CF法、VSD法求得的抗寒性与Fv/Fm有相关性。 5.脱锻炼期间,样本经冷冻处理后,通过针叶的re和τm求出的抗寒性与叶绿素含量、脯氨酸含量相关。 6.随着脱锻炼的进行,各种源白皮松的抗寒性均呈现显著下降趋势。用EL法、CF法、VSD法和EIS法测定白皮松茎和针叶的抗寒性呈现出基本一致的变化趋势。但在脱锻炼初期,EIS法比其它方法估测的抗寒性低。 7.脱锻炼期间,不经冷冻处理的针叶的re、β、τm与抗寒性的变化趋势相反,且与用EL法、CF法、VSD法和EIS法求得的抗寒性有相关性。 8.抗寒锻炼期间,针叶可溶性糖含量与参数β、针叶淀粉含量与τm和re、茎淀粉含量与ri、茎弛豫时间τ1和re呈显著负相关,茎可溶性糖含量与τ1、针叶可溶性糖含量与τm呈显著正相关。