甜高粱和普通高粱对水分适应性的研究

摘要

随着石油、天然气等不可再生能源的日益匮乏，开发和利用生物质能源成为人们高度关注的焦点。在边际土地和未利用土地上种植耐旱、耐贫瘠、耐盐碱等多重抗性的高能作物甜高粱，对缓解能源危机，减少与粮争地的矛盾，是发展燃料乙醇最有前景的途径之一。水分亏缺是边际土地种植生产中所面临的主要限制因子。本研究以普通高粱辽杂10号和能源作物甜高粱辽甜1号为实验材料，采用盆栽实验方法，设置三个水分处理水平，通过对水分胁迫下和复水后两作物的叶片含水量、叶绿素含量、渗透调节物质、保护酶活性与膜脂过氧化物等指标的测定与分析，研究和比较了不同生育阶段、不同水分胁迫程度及其旱后复水甜高粱和普通高粱对水分的适应性及补偿效应，并探讨了这些指标与其抗旱性的关系。实验结果表明：
　　 在不同的水分胁迫程度下，苗期、拔节孕穗期和灌浆成熟期甜高粱的叶片含水量均高于普通高粱，叶片保水能力较普通高粱强。
　　 不同生育时期叶绿素含量变化趋势不同，甜高粱在拔节孕穗期及灌浆成熟期叶绿素含量随干旱胁迫程度的加剧呈下降趋势，而苗期变化不明显。普通高粱在苗期影响较小，而拔节孕穗期和灌浆成熟期普通高粱叶绿素含量对水分胁迫较为敏感，叶绿素含量下降。
　　 不同水分胁迫下，甜高粱与普通高粱叶片在不同生育时期渗透调节物质存在差异。脯氨酸作为主要的渗透调节物在甜高粱的整个生育时期发挥了重要作用，而可溶性蛋白和钾离子是甜高粱在苗期和拔节孕穗期的有效渗透调节物。可溶性糖为普通高粱在苗期和拔节孕穗期的主要渗透调节物，钾离子在拔节孕穗期中发挥渗透调节作用，灌浆成熟期则以脯氨酸作为普通高粱生长的的渗透调节物质。
　　 不同生育时期甜高粱和普通高粱在不同水分胁迫下膜脂过氧化程度不同。苗期和拔节孕穗期，甜高粱MDA含量低于普通高粱，说明甜高粱的膜系统损伤程度小，复水后甜高粱的补偿效应强于普通高粱。在生长后期（灌浆成熟期）甜高粱膜脂过氧化程度较普通高粱的高，而复水后中度水分胁迫处理的甜高粱产生明显的补偿作用，强于普通高粱。
　　 甜高粱与普通高粱叶片中SOD和POD的活性在其不同生育时期及不同水分胁迫下清除活性氧自由基和过氧化物的能力方面不同，在灌浆成熟期甜高粱SOD活性较高，普通高粱则是在苗期。而POD在甜高粱的苗期及灌浆成熟期发挥的抗氧化能力较为明显。
　　 甜高粱和普通高粱的抗旱性均很强，但综合各指标，甜高粱的抗旱性优于普通高粱，旱后产生的补偿效应也强于普通高粱。

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英文文摘

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1引言

2材料与方法

3结果与分析

4讨论

5结论

参考文献

致谢