仿栗种苗生理特性及扦插繁殖技术研究

摘要

仿栗/Sloanea hemsleyana为杜英科猴欢喜属常绿乔木，树干端直，树型高大、常绿、枝叶繁茂，可供观赏。木材为白色，纹理细直，可供家俱他建筑用材。主要分布在中国四川、云南、湖北及湖南等地。仿栗作为野生木本油料植物，含油率高，油质好，是一种良好的生物能源树种。
　　仿栗种子不耐贮藏，母树结实量低，种子出苗率低，容易造成种源不足。为解决这一问题，开展了扦插繁殖技术研究，探讨了不同插穗部位和规格、不同生根促进剂种类和浓度、不同扦插时间以及不同扦插基质对插穗生根的影响;研究了生根过程中各项生理指标的动态变化;用石蜡切片法研究了不定根发生的解剖学特性。以仿栗种子及幼苗为研究对象，开展了不同剂量的低能氮离子束注入，研究其酶活性的变化过程;开展了三水平正交试验，研究仿栗幼苗在不同肥料配比下的生理变化规律，在养分胁迫条件下酶活性随物候期变化的规律。为仿栗扦插繁殖和苗木培育提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:
　　1.扦插繁殖结果表明，树冠上部穗条生根率高、生根数多、根长最长，扦插效果好;同一枝条的不同部位的插穗，扦插的生根率存在显著差异，中部插穗生根率高，达到40％;插条长度以15cm为好，生根率高达30％;插条粗度在0.3～0.6cm时生根率最高，达75％;剪切成一个斜面的下切口插条生根率高达91.7％。保留2～3片叶，每片叶保留一半的插条，生根效果好;采用K-IBA3000mg/kg处理插穗，其生根率比对照高出近50％;扦插时间以9月为最适宜，其生根率高达70％以上;采用混合基质扦插，不定根出现早、生根率高。
　　2.插穗中的可溶性糖、总氮、蛋白质含量及C/N值均随生根进程而发生变化，其变化趋势大致一致。愈伤组织诱导期，上述指标均呈下降趋势，满足细胞脱分化、分裂所需的能量以及形成新细胞;愈伤组织形成后，上述指标上升，为不定根的诱导和形成提供营养物质。
　　3.扦插生根过程中，SOD和POD酶活性呈现先上升后下降的趋势，插后20d后达最大值，之后逐渐降低;MDA含量先迅速积累，插后约20d出现峰值，随后一直下降，MDA对细胞有毒害作用;生根剂处理比对照能有效降低MDA含量，促进生根。
　　4.生根解剖学研究表明，仿栗本身不具有先生根原基，属于诱生根原基类型，不定根大部分源于皮层细胞和维管形成层细胞。
　　5.仿栗种子注入不同剂量的氮离子束后，SOD、POD和CAT酶活性随着剂量的增加先上升后下降;当注入剂量在3×1016ions/cm2～9×1016ions/cm2范围内，上述3种酶活性比对照均有不同程度的提高，当注入剂量在9×1016ions/cm2时，3种酶活性均达到峰值，当剂量在9×1016ions/cm2～12×1016ions/cm2范围内，3种酶活性均较高，有利于协调作用，使自由基维持在一个较低的水平。当注入剂量大于12×1016ions/cm2时，活性逐渐下降。这表明一定剂量的氮离子注入，能激活合成自由基清除酶的能力，在一定程度上免受自由基侵害。
　　6.低能氮离子束的注入，MDA的含量和电解质外渗率呈现先下降后上升的趋势;当注入剂量在3×1016ions/cm2～9×1016ions/cm2范围内时，MDA含量、电解质外渗率比对照均有不同程度的下降，当注入剂量达到9×1016ions/cm2时，MDA含量最低，此时电解质外渗率也最低，这说明脂质过氧化作用被削弱;随着注入剂量的增加，MDA含量呈现先下降后上升的变化，说明离子注入起始阶段生物体自身修复系统发挥了作用，脂质过氧化作用被削弱。但随着离子剂量的增加，其含量出现上升，说明高剂量离子的注入，增加了膜的通透性，大量离子外渗，破坏了细胞的调节能力，正常功能的膜系统被破坏，膜质过氧化产物积累。
　　7.养分胁迫试验表明:
　　(1)4号处理组合有利于提高苗木高度，3号和8号处理组合有利于提高苗木粗度。
　　(2)4号处理组合有利于提高叶片叶绿素含量，提高SOD和CAT酶活性;4号处理组合在不同月份的MDA含量和电解质渗漏率显著低于其他处理，说明4号处理对胁迫的适应能力较强，受胁迫较轻。
　　(3)叶片叶绿素含量在各个物候期，施肥处理均高于对照;各种处理的叶绿素含量呈现先升高后下降，在8月底均达到峰值。
　　(4)保护酶活性均表现为先升高，后下降趋势，在8月底达到峰值;各处理在各个物候期，MDA含量和电解质渗漏率表现出上升趋势，但上升的程度在各个月份有所不同，这与外界环境和叶片衰老有一定的关系。
　　(5)各种处理叶绿素含量与SOD活性表现为极显著正相关关系;这可能是因为在生长期，施肥的效果，光合能力增强，产生大量氧自由基，SOD酶活性提高，叶片免受自由基的损伤，二者表现为正相关。到了生长后期，叶片逐渐衰老，叶绿素含量下降，导致光合能力下降，SOD酶活性也因叶片损伤，活性下降，也表现出二者的正相关。

目录

声明

摘要

1 研究概述

1．1 仿栗形态特征及特性

1．1．1 形态特征

1．1．2 生物学特性

1．1．3 经济利用

1．2 杜英科植物特征

1．3 国内杜英科植物研究

1．4 扦插繁殖技术研究

1．4．1 扦插繁殖的生根机理

1．4．2 扦插繁殖的优点

1．4．3 扦插繁殖的种类

1．4．4 影响扦插成活的因素

1．5 种子生理

1．5．1 种子生理的研究历史

1．5．2 酶活性的研究

1．6 离子注入

1．6．1 离子束技术在林业中的应用

1．6．2 离子注入对种子生理的影响

1．7 PEG处理对种子酶活性的影响

1．8 赤霉素处理种子对种子生理影响的影响

1．9 光合作用

1．1 0 研究目的和意义

2 种子基本特性

2．1．1 种子来源

2．1．2 测定指标与方法

2．1．3 绘制吸水曲线

2．2．1 种子的形态特征

2．2．2 种子物理指标现状

2．2．3 种子的吸水特性

2．3 小结

3 仿栗扦插繁殖技术及生根机理

3．1 材料与方法

3．1．1 材料采集及处理

3．1．2 试验设计方法

3．1．3 指标测定

3．2 试验区及温室概况

3．3 测定方法

3．3．1 测定材料处理

3．3．2 测定方法

3．3．3 数据处理

3．4 结果与分析

3．4．1 扦插繁殖技术

3．4．2 扦插繁殖机理

3．4．3 扦插繁殖的解剖学特征

4 仿栗种子离子注入与生理的关系

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 离子处理方法

4．1．3 抗氧化物酶的测定方法

4．2 结果与分析

4．2．1 离子注入剂量与仿栗种子过氧化氢酶(CAT)活性

4．2．2 离子注入剂量与仿栗种子POD活性

4．2．3 离子注入与仿栗种子MDA含量

4．2．4 离子注入与种子SOD活性

4．2．5 离子注入剂量与仿栗种子电导率

4．2．6 各指标间相关性分析

5 仿栗苗期施肥对生长和生理特性的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 试验材料及处理

5．1．2 测定内容

5．2 结果与分析

5．2．1 不同处理施肥对幼苗生长特性的影响

5．2．2 施肥处理与幼苗生理特性

5．2．3 幼苗生长特性与生理特性的动态变化

5．3 小结

5．3．1 施肥对幼苗生长的影响

5．3．2 施肥对叶绿素含量的影响

5．3．3 施肥与保护酶活性

5．3．4 施肥与膜系统损伤的关系

5．3．5 叶绿素含量与保护酶活性的相关性比较

6 结论与讨论

参考文献

攻读学位期间的主要学术成果

致谢