雪柑实生苗根及上下部叶对缺镁的生理生化响应

摘要

缺镁（Mg）是一个普遍的问题，严重影响着包括柑橘在内的许多重要农作物的质量和产量。尽管Mg对高等植物的正常生长和发育有着重要的作用，但是相对于其他大量元素如氮（N）、磷（P）、钙（Ca）而言，Mg还是被植物学家和农学家所忽视，被称为“被遗忘的元素”。据我们所知，目前很少有研究者比较调查根和不同叶位叶对缺Mg的生理生化响应。在中国，缺Mg是造成柑橘果实品质差、产量受损的一种常见问题。有鉴于此，本研究以雪柑（Citrus sinensis）实生苗为试验材料，率先调查了缺Mg对实生苗生长、上（地上部3/4处）下（地上部1/4处）部成熟叶单位叶面积质量（LMA）、色素含量和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性，以及根和上下部叶气体交换、Mg、碳水化合物、有机酸、可溶性蛋白质、氨基酸、总酚和花青素含量以及有机酸、氨基酸和酚类代谢酶活性的影响，旨在明确缺Mg导致雪柑根和上下部叶气体交换，主要代谢产物和关键酶改变的差异，为柑橘的高产优质栽培提供理论依据。
　　研究结果清楚地显示，除了非结构性碳水化合物外，缺Mg对气体交换（CO2同化和暗呼吸）、主要代谢物（有机酸、氨基酸和酚类物质）含量和相关关键酶活性的影响均是下部叶比上部叶更严重，但二者之间的趋势是相似的。尽管缺Mg叶非结构性碳水化合物积累增加，但其CO2同化的降低并不能由糖积累反馈抑制光合的机制来解释。为了“消耗”缺Mg下部叶过度积累的碳水化合物，暗呼吸和有机酸代谢在缺Mg下部叶中均上调；而为了保持非结构性碳水化合物积累少的缺Mg根的净碳平衡，暗呼吸和有机酸代谢在缺Mg根中均下调。缺Mg下部叶总酚含量增加，花青素含量减少，而这二者在缺Mg根中均下降。总之，缺Mg诱导的气体交换、主要代谢产物和关键酶的改变在雪柑根和上下部叶之间存在着巨大的差异。

目录

声明

缩略词目录

第一章 前言

1 缺Mg对植物主要生理生化的影响

2 立项目的和意义

3 研究内容及技术路线

第二章 材料与方法

1 试验材料与实验设计

2 试验设计

第三章 结果与分析

1 缺Mg对雪柑实生苗生物量、LMA和Mg含量的影响

2 缺Mg对雪柑根叶气体交换、Rubisco活性和色素含量的影响

3 缺Mg对雪柑叶片和根系非结构性碳水化合物的影响

4 缺Mg对雪柑叶片和根系有机酸及相关酶的影响

5 缺Mg对雪柑根叶氨基酸和总可溶性蛋白质含量及氨基酸代谢酶活性的影响

6 缺Mg对雪柑根叶总酚和花青素含量及相关酶活性的影响

第四章 讨论

1 缺Mg对下部叶的影响大于上部叶

2 缺Mg引起光合作用抑制的可能原因

3 非结构性碳水化合物和呼吸在缺Mg上下部叶中增加，在缺Mg根中降低

4 缺Mg抑制根和下部叶氨基酸合成，但对上部叶影响较小

5 缺Mg增加下部叶总酚含量，减少其花青素含量，但对上部叶和根的影响较小

第五章 结论

参考文献

在读硕士学位期间发表的学术论文

致谢