不同品种新西兰麻的抗旱生理研究及评价

摘要

为了研究新西兰麻(Phormium tenax)的抗旱特性，以2年生日落、红剑、山亚麻和青铜4个新西兰麻品种为试验材料，采用盆栽控水人工模拟土壤干旱的方法，设置正常供水组和干旱条件组，正常供水组记为CK，干旱条件组分为轻度干旱组、中度干旱组和重度干旱组，分别记为T1、T2和T3。研究持续2个月，测定其生长指标及相关生理指标，研究了不同品种的新西兰麻在干旱环境下的生理响应和抗旱能力的差异。主要研究结果如下:
　　(1)不同干旱条件抑制了新西兰麻的生长，且随着干旱程度的加剧，抑制作用也随之加深。4种新西兰麻在土壤中度和重度干旱的情况下苗高增长量显著下降，日落在T1、T2和T3的苗高增长量分别为CK的71.90％、46.82％和42.50％;红剑在T1、T2和T3的苗高增长量分别是CK的68.24％、48.61％和25.43％;山亚麻在T1、T2和T3的苗高增长量分别是CK的70.03％、48.72％和25.46％;青铜在T1、T2和T3的苗高增长量分别是CK的70.38％、60.35％和20.50％，重度干旱条件下苗高增长量仅为正常供水的1/4左右。不同程度的土壤干旱均抑制了新西兰麻地径的增粗，日落在T1、T2和T3的地径增长量分别是CK的75.45％、57.11％和32.56％;红剑在T1、T2和T3的地径增长量分别是CK的81.59％、71.67％和45.89％;山亚麻在T1、T2和T3的地径增长量分别是CK的81.52％、54.74％和31.75％;青铜在T1、T2和T3的地径增长量分别是CK的84.30％、53.44％和35.81％，重度干旱对其生长影响最为严重，地径增长量仅为正常供水条件下的1/3左右。
　　(2)4个品种的新西兰麻在正常供水条件下的随着时间的推移出现轻微旱害情况，仅有极少数叶片出现萎蔫;随着干旱程度的加深，旱害指数均呈上升趋势，且干旱时间越长，旱害指数越大，植株受到的伤害越严重，相继出现萎蔫、叶片泛黄、干枯甚至有部分植株枯死的现象。
　　(3)新西兰麻在遭遇干旱的环境条件时，其叶片相对含水量降低，下降幅度的大小因干旱程度的不同及干旱持续时间的长短也有所差异，在轻度和中度干旱的条件下，其叶片相对含水量缓慢下降，重度干旱下迅速下降，说明重度干旱严重影响了新西兰麻叶片的水分状况，不利于新西兰麻的生长。从处理开始至结束，日落的叶片相对含水量在T1、T2和T3的值分别下降了38.33％、49.11％和97.14％;红剑的叶片相对含水量在T1、T2和T3的值分别下降了41.72％、48.83％和75.78％;山亚麻的叶片相对含水量在T1、T2和T3的值分别下降了33.52％、42.54％和84.15％;青铜的叶片相对含水量在T1、T2和T3的值分别下降了43.64、59.81％和97.31％。
　　(4)4个品种的新西兰麻随着干旱程度的加深，细胞膜的结构和功能遭到破坏，植株受害情况也随之加深，其抗旱能力也越来越差，重度干旱条件下新西兰麻丙二醛含量与正常供水情况下的相比，均高出26％以上，说明重度干旱对新西兰麻的生长严重不利，对其细胞膜存在一定程度的破坏。
　　(5)在轻度和中度干旱条件下新西兰麻叶片出现了应激反应，Chla和Chlb的含量大量增加，说明新西兰麻对适度的干旱条件具有一定的抵抗力;但随着干旱程度的进一步加深，色素开始分解，叶绿素的含量开始下降，且Chla比Chlb的积累程度要低，说明干旱条件到达一定程度时，新西兰麻对干旱的敏感程度降低，抗旱性也显著下降。
　　(6)不同程度的干旱条件对新西兰麻叶片中Pro、SS和SP含量的影响较大，Pro在轻度干旱下无明显变化，在中度尤其是重度干旱下迅速增加;SS不断积累并维持在较高的水平;SP则在轻度和中度干旱下先升高，中度干旱下有所下降。以上三种渗透调节物质在新西兰麻抗旱过程中起到了重要的作用，通过它们含量的积累降低渗透势，从而增强渗透调节能力来抵御干旱条件;中度干旱下由于新西兰麻受害严重，蛋白质合成受到了抑制，从而削弱了SP的渗透调节功能。
　　(7)新西兰麻在适度干旱的条件下，通过降低SOD的活性来减少植物体内分子氧和H2O2的产生，更通过POD和CAT活性的升高来分解H2O2来消除伤害，可见新西兰麻对干旱具有一定的抵抗力;在重度干旱条件下，SOD活性显著升高，植物体内产生大量分子氧和H2O2，而此时POD和CAT的活性均有所下降，对H2O2的分解能力降低，致使植物受到的伤害加剧。
　　(8)4个品种的新西兰麻的抗旱综合能力表现都以轻度干旱的条件下最强，品种间进行比较可知，山亚麻的平均值较其他3个品种高，说明山亚麻在干旱条件下较其他品种有更高的抵抗能力。4个品种的综合抗旱能力比较为:山亚麻＞日落＞红剑＞青铜。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 新西兰麻概况

1．2 干旱胁迫概述

1．2．1 干旱与抗旱性概念

1．2．2 干旱胁迫对植物外部形态的影响

1．2．3 干旱胁迫对植物生理作用的影响

1．3 国内外研究现状

1．3．1 抗旱性鉴定方法的研究

1．3．2 抗旱性鉴定指标及评价方法的研究

1．3．3 抗旱性遗传特点的研究

1．4 研究的目的及意义

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 试验材料

2．3 技术路线

2．4 试验设计

2．5 测定的指标及方法

2．5．1 生长指标的测定

2．5．2 旱害指数的统计

2．5．3 生理指标的测定

2．5．4 数据分析

3 结果与分析

3．1 不同水分条件对新西兰麻生长的影响

3．1．1 不同水分条件下新西兰麻生长指标的变化

3．1．2 不同水分条件下新西兰麻旱害指数的变化

3．2 不同水分条件对新西兰麻抗性生理的影响

3．2．1 不同水分条件下新西兰麻叶片相对含水量的变化

3．2．2 不同水分条件下新西兰麻叶片丙二醛含量的变化

3．2．3 不同水分条件下新西兰麻叶绿素含量的变化

3．2．4 不同水分条件下新西兰麻叶片渗透调节物质的变化

3．2．5 不同水分条件下新西兰麻叶片保护酶活性的变化

3．3 不同品种新西兰麻抗旱能力的综合评价

4 结论与讨论

4．1 结论

4．2 讨论

参考文献

附录

致谢