水分胁迫对马铃薯生理指标和叶片结构的影响

摘要

水分胁迫是当前限制作物生长和产量的主要逆境因素之一，水分胁迫导致的农作物减产量是其它农业灾害导致作物减产量的总和。可见，提高水分胁迫下农作物的产量是当今农业科研的重要领域。马铃薯是仅次于小麦、水稻、玉米的第四大粮食作物，其整个生长发育期对水分的需求量很大且比较敏感。在马铃薯生长发育时期有效水稍有亏缺便会引起植株生理活动发生改变。
　　 本研究选取东农308、东农309、东农310、东农311、克新13号和延薯4号6个马铃薯品种为试验材料，通过在防雨棚中盆栽种植人工控水，分5个时期进行水分胁迫处理，正常水分灌溉为对照。研究了不同时期水分胁迫对马铃薯各项生理指标、叶片结构和光合特性的影响，探讨了不同品种在水分胁迫下的生理表现。主要研究结果如下:
　　 1、不同时期水分胁迫下，马铃薯叶片生理指标中的相对含水量和离体叶片失水率呈现下降趋势;脯氨酸、可溶性糖、束缚水/自由水和丙二醛呈现上升趋势。且不同胁迫时期下，各个生理指标的变化幅度不同，生理指标的变化存在生理时期和品种间的显著差异。
　　 2、通过隶属函数法比较了不同品种在不同生长时期的抗旱性差异:东农308对水分敏感的时期为现蕾期和淀粉积累期，幼苗期和块茎增长期表现高抗;东农309敏感时期为幼苗期，其余均表现中抗;东农310在幼苗期和现蕾期表现高抗，其余时期均表现为中抗水平;东农311在块茎增长期和淀粉积累期表现对水分敏感，其余时期表现中抗;延薯4号在5个时期均表现较高的抗性;克新13号在幼苗期和初花期表现出对水分更为敏感，其余时间表现中抗。因此可以根据品种特性在农业生产中加以利用。
　　 3、水分胁迫对马铃薯叶片结构产生影响，主要表现在水分胁迫后的叶片结构变厚，叶片显微结构栅栏组织和海绵组织的细胞排列变混乱，并且这些变化存在品种间的差异性。
　　 4、持续干旱中马铃薯叶绿素荧光参数的结果表明:指标Fo、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、Y(NPQ)、NPQ和ETR的动态变化与土壤水分的变化存在相关性;指标Fm、Y(NO)和qP的动态变化与土壤水分的变化不存在相关性。三个参试品种叶绿素荧光参数的变化存在品种间差异，整个处理过程中对干旱的适应性顺序为东农311＞克新13号＞延薯4号，叶绿素荧光参数可作为抗旱性强弱的诊断指标用于马铃薯抗旱育种及相关研究。

目录

声明

摘要

前言

1．1 研究目的与意义

1．2 作物抗旱性的机制

1．3 作物抗旱性研究的方法

1．4 作物抗旱性评价方法的研究

1．4．1 产量鉴定法

1．4．2 综合抗旱系数法

1．4．3 隶属函数法

1．4．4 灰色关联度分析法

1．4．5 层次分析法(AHP模型)

1．4．6 抗旱性聚类分析法

1．5 水分胁迫对植物生理生化指标的影响

1．5．1 水分状况指标与抗旱性

1．5．2 水分胁迫对脯氨酸的影响

1．5．3 水分胁迫对可溶性糖含量的影响

1．5．4 水分胁迫对甜菜碱的影响

1．5．5 水分胁迫对细胞膜脂过氧化影响

1．5．6 水分胁迫对激素的影响

1．5．7 水分胁迫对离体叶片失水率的影响

1．5．8 水分胁迫对叶绿素含量的影响

1．6 水分胁迫对植物形态结构的影响

1．7 水分胁迫对植物叶绿素荧光的影响

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 供试品种

2．1．2 试验试剂

2．1．3 试验仪器

2．2 试验方法

2．2．1 试验方案

2．2．2 测定指标与方法

2．2．3 数据处理

3 结果与分析

3．1 不同时期水分胁迫对马铃薯生理指标的影响

3．1．1 不同时期干旱胁迫对叶片相对含水量的影响

3．1．2 不同时期干旱胁迫对叶片丙二醛含量的影响

3．1．3 不同时期干旱胁迫对脯氨酸含量的影响

3．1．4 不同时期干旱胁迫对可溶性糖含量的影响

3．1．5 不同时期干旱胁迫对束缚水／自由水比值的影响

3．1．6 不同时期干旱胁迫对离体叶片失水率的影响

3．1．7 不同时期水分胁迫马铃薯的隶属函数值

3．2 不同时期水分胁迫对马铃薯叶片结构的影响

3．2．1 不同时期水分胁迫对马铃薯叶片结构参数的影响

3．2．2 不同时期水分胁迫对马铃薯叶片显微结构的影响

3．3 持续干旱对马铃薯叶绿素荧光参数的影响

3．3．1 持续干旱对马铃薯叶片Fo、Fm与Fv／Fm的影响

3．3．2 持续干旱对不同马铃薯叶片Y(Ⅱ)、Y(NPQ)与Y(NO)的影响

3．3．3 持续干旱对不同马铃薯叶片NPQ、qP与ETR的影响

4 讨论

4．1 水分胁迫对马铃薯生理指标影响

4．2 水分胁迫对马铃薯叶片结构的影响

4．3 水分胁迫对马铃薯叶绿素荧光参数的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文