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OPR | 青岛农业大学李伟团队揭示玫瑰的耐旱机制
玫瑰（Rosa rugosa）是国家二级重点保护野生植物，也是滨海珍稀树种、重要的观赏树种和经济树种。玫瑰耐旱性强，存在于海滨沙地、盐碱地甚至荒漠草原，具有防风固沙等生态效益。玫瑰的耐旱机制已经被科研工作者广泛研究，但造成不同玫瑰种质耐旱性差异的机制尚不清楚。
2024年6月，Ornamental Plant Research 发表了青岛农业大学李伟团队题为Comparison of microstructure and physiological response of the leaves of six Rosa rugosa genotypes under drought stress 的研究论文，揭示了叶片下表皮细胞突起和气孔凹陷、发达的栅栏组织以及较小的气孔密度等特征，能过够显著减少叶片水分蒸腾，导致野生玫瑰的耐旱性显著高于其他5个栽培品种。
该研究对荣成野生玫瑰和5个栽培品种（R. rugosa ‘Fenghua’, R. rugosa ‘Zizhi’, R. rugosa ‘Plena’, R. sertata × R. rugosa, R. rugosa ‘Ziduan’）的幼苗进行聚乙二醇-6000（PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫试验。干旱胁迫下，各基因型的叶片蒸腾速率（Tr）、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和相对含水量（RWC）均降低（图1）。但在5% PEG处理下，野生玫瑰（W）叶片的Tr仅降低了29.42%，而5个栽培品种的Tr降低了57.63%~74.54%。同样，在5% PEG处理下，野生玫瑰的Pn和Gs均显著高于其他基因型。除野生玫瑰外，5个栽培品种叶片的丙二醛（MDA）含量在5% 和10% PEG处理显著下均显著升高。通过叶片表型、叶片相对含水量、光合指标和生理指标等对6种玫瑰种质的抗旱性进行了综合评价，发现野生玫瑰的抗旱性最强，其次是‘紫枝’玫瑰、‘苦水’玫瑰和‘平阴重瓣’玫瑰，而 ‘紫椴’玫瑰和‘丰花’玫瑰的抗旱性最差。为探究野生玫瑰叶片对干旱胁迫的适应特性，对6个基因型的玫瑰叶片表面结构和显微结构进行了观察。耐旱性较强的荣成野生玫瑰、‘紫枝’、‘苦水玫瑰’均表现出不同程度的下表皮细胞突起，使气孔器凹陷于下表皮细胞中（图2）。此外，野生玫瑰叶片的栅栏组织比例、角质层厚度和下表皮细胞厚度均显著大于其他基因型。
该研究阐明了6个玫瑰基因型的抗旱性差异，揭示了玫瑰叶片对干旱胁迫的适应机制，为提高玫瑰的育种效率提供依据。
a. 蒸腾速率（Tr）; b. 光合速率（Pn）; c. 水分利用效率（WUE）; d, 气孔导度（Gs）。W, R. rugosa ; F, R. rugosa ‘Fenghua’; ZZ, R. rugosa ‘Zizhi’; P, R. rugosa ‘Plena’; S, R. sertata × R. rugosa ; ZD, R. rugosa ‘Ziduan’.
图2. 6个基因型玫瑰的叶片表面结构
青岛农业大学园林与林学院讲师李璐璐为该论文的第一作者，青岛农业大学园林与林学院李伟副教授和国家林业和草原局华东调查规划院王景才高级工程师为该论文的共同通讯作者。该工作得到了山东省重点研发计划课题（重大科技创新项目）山东省自然资源厅“珍贵树种种质资源保护与利用创新团队”项目（LZYZZ202398）和“林木种质资源的挖掘与精准鉴定”（2021LZGC02303）的经费资助。
团队介绍
李伟副教授领衔的科研团队主要围绕玫瑰、文冠果等山东省特色珍稀植物，探究抗旱、抗盐碱等抗性性状的分子机理，开展花卉种质创制以及高效栽培技术体系创建工作。
特邀作者：李伟
编辑：顾笑寅
审核：史安琪
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About Ornamental Plant Research
Ornamental Plant Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。
期刊官网：
www.maxapress.com/opr
投稿链接：
mc03.manuscriptcentral.com/ornpr
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