四种连翘属植物抗旱性比较

摘要

本文以2年生的华北连翘、美国金钟连翘、东北连翘和金叶连翘的盆栽实生苗的叶片为试材。采用盆栽控水法使土壤含水量逐渐减少达到水分胁迫的要求，研究其在保定地区的抗旱性，测定了叶片相对含水量、水分饱和亏、相对电导率、叶绿素含量、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等生理生化指标，并运用主成份分析法和隶属函数法评价其综合抗旱能力，主要研究结果如下:
　　(1)对于干旱胁迫下叶片水分的研究。4种连翘属植物的叶片相对含水量随着干旱胁迫强度的加强呈下降趋势，而水分饱和亏变化则相反，呈上升趋势。胁迫后期，美国金钟连翘下降幅度最大，到第25d时已由对照水平降至48.8％，降幅达50.3％。金叶连翘降幅最小为37.2％，华北连翘和东北连翘降幅则分别为47.9％和42.8％。复水后，4种连翘属植物的叶片相对含水量和水分饱和亏基本恢复。在干旱胁迫下，水分饱和亏与叶片相对含水量的变化趋势相反。
　　(2)对干旱胁迫下叶绿素的研究。四种连翘属植物在受到持续干旱后，叶绿素总量的变化不完全相同，但总体上都呈下降趋势。但华北连翘在进行干旱处理5d和20d时叶绿素含量有上升趋势，美国金钟连翘在10d和20d时有上升趋势，东北连翘在20d时叶绿素含量有上升趋势，出现了叶绿素“浓缩”现象。复水后，各品种叶绿素含量都有恢复，但都没有达到干旱胁迫初期水平。叶绿素a和叶绿素b随干旱时间延长的变化趋势与叶绿素总量的变化情况基本一致，叶绿素a下降的含量比叶绿素b的大。这说明干旱胁迫对叶绿素a的破坏程度大，但是对叶绿素b的破坏程度相对较小，所以说，本试验中叶绿素a的下降是引起叶绿素含量降低的主要原因。
　　(3)对干旱胁迫下渗透调节物质的研究。随着干旱胁迫程度的增加，四种连翘属植物叶片内的脯氨酸含量逐渐升高，复水后有所恢复但均较高于对照。4种连翘可溶性糖的变化情况可分为两种。其中，华北连翘、美国金钟连翘呈波动上升的趋势，而东北连翘和金叶连翘呈先升后降趋势。复水后解除了植物遭受干旱胁迫的状态，其体内可溶性糖含量下降。4种连翘属植物整体的变化趋势是一致的，随着干旱时间的延长，均呈下降趋势，但不同种间可溶性蛋白含量的降幅各不一样，华北连翘最大，为57.14％，东北连翘次之，为46.67％，美国连翘和金叶连翘最小，分别为36.36％和25％。复水后，可溶性蛋白含量均有恢复。
　　(4)对干旱胁迫下膜系统和酶活性的研究。随着停灌时间的延长，四种连翘属植物相对电导率逐渐增加，复水后，四种连翘的叶片的相对电导率都大幅度下降，基本恢复到土壤干旱胁迫初期的水平。丙二醛的变化中，美国金钟连翘、东北连翘和金叶连翘的丙二醛含量呈持续上升的趋势，而华北连翘在第10d时稍有下降，后又增加。复水后，MDA含量较胁迫后期有所下降。在整个胁迫过程中华北连翘、美国金钟连翘和东北连翘的SOD活性在呈缓慢上升的趋势，但是复水后则呈下降趋势，而金叶连翘的SOD活性则在胁迫期间持续上升复水后下降。干旱胁迫下，华北连翘和金叶连翘的POD活性变化趋势都是先上升后下降，较为一致，只是峰值出现的时间不一样，美国金钟连翘呈现先上升后下降又上升的变化趋势。东北连翘则是先降后升的趋势。华北连翘和金叶连翘的CAT活性呈现逐渐下降的趋势，而美国金钟连翘和东北连翘呈现先降后升又降的趋势。
　　(5)抗旱性综合评价。对四种连翘属植物生理生化指标主成份分析表明，能反映其抗旱性能力指标从高到低依次为可溶性糖、叶绿素指标、水分饱和亏、SOD、叶片相对含水量、POD、相对电导率、MDA、CAT、脯氨酸、可溶性蛋白。运用模糊数学的隶属函数法对四种连翘属植物的抗旱性进行综合评价，其抗旱能力大小顺序为:华北连翘＞金叶连翘＞美国金钟连翘＞东北连翘。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 植物的生长形态与抗旱性

1．2 生理指标与植物抗旱性

1．2．1 水分代谢与植物抗旱性

1．2．2 细胞膜系统与植物的抗旱性

1．2．3 光合作用与植物的抗旱性

1．2．4 渗透调节物质与植物抗旱性

1．2．5 保护酶系统与植物抗旱性

1．2．6 激素与植物抗旱性

1．3 干旱处理方法

1．3．1 土壤干旱处理法

1．3．2 大气干旱处理法

1．3．3 高渗溶液处理法

1．4 抗旱分析方法

1．4．1 对比分析法

1．4．2 聚类分析法

1．4．3 模糊数学综合评价法

1．4．4 主成分分析法

1．5 连翘相关的研究进展

1．5．1 连翘诱导多倍体的研究

1．5．2 连翘组织培养技术研究

1．5．3 连翘光合特性的研究

1．5．4 连翘抗寒性研究

1．5．5 连翘栽培技术研究

1．5．6 连翘化学成分及药理方面的研究

1．6 本试验的研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 试验材料概况

2．3 试验设计

2．4 测定指标及方法

3 结果与分析

3．1 干旱胁迫对土壤绝对含水量和相对含水量的影响

3．2 水分胁迫对叶片水分的影响

3．2．1 水分胁迫对叶片相对含水量的影响

3．2．2 干旱胁迫对4种连翘属植物水分饱和亏的影响

3．3 干旱胁迫对4种连翘属植物相对电导率的影响

3．4 干旱胁迫对4种连翘属植物叶绿素的影响

3．4．1 干旱胁迫对4种连翘属植物叶绿素总量的影响

3．4．2 干旱胁迫对4种连翘属植物叶绿素a和叶绿素b的影响

3．5 干旱胁迫对4种连翘属植物渗透调节物质的影响

3．5．1 干旱胁迫对4种连翘属植物可溶性糖含量的影响

3．5．2 干旱胁迫对4种连翘属植物可溶性蛋白含量的影响

3．5．3 干旱胁迫对4种连翘属植物游离脯氨酸的影响

3．6 干旱胁迫对4种连翘属植物丙二醛含量的影响

3．7 干旱胁迫对4种连翘属植物保护酶系统的影响

3．7．1 干旱胁迫对4种连翘属植物SOD活性的影响

3．7．2 干旱胁迫对4种连翘属植物POD活性的影响

3．7．3 干旱胁迫对4种连翘属植物CAT活性的影响

3．8 综合评价

3．8．1 主成分分析

3．8．2 隶属函数法

4．讨论

5 结论

参考文献

在读期间发表的学位论文

作者简介

致谢