两种美国岩榆的资源培育及抗逆性研究

摘要

本文综述了国内外有关植物光合作用、水分和盐分胁迫下的植物生理生化特性研究现状，分别对引进树种木栓榆(岩榆)、厚叶榆(南方岩榆)进行播种、扦插、造林、光合作用、水分胁迫和盐分胁迫等多项研究，现将主要研究结论摘要如下： 1.播种、扦插和造林试验研究表明：1)1a生木栓榆、厚叶榆地径生长量、均大于白榆，但高生长和抗某些病虫害能力不及白榆，它们的物候期均比白榆晚约2.3周；2)木栓榆和厚叶榆插穗用500ppm ABTl处理成活率最为理想。 2.叶绿素荧光参数研究表明：1)厚叶榆和木栓榆的Pn、叶片Tr日变化均为单峰曲线。两种榆树不同部位叶片wUE的日变化均为单边下降的单峰曲线；2)春季，醉翁榆、木栓榆、厚叶榆、榉树和黄连木等5个树种的最大荧光Fm日变化均呈“M”型双峰曲线。夏秋冬三季，5个树种的Fm的日变化趋势呈“V”字型单谷曲线，且它们的最低值均出现在中午12：00；3)春秋冬季，5个树种的PS Ⅱ的非循环电子传递速率ETR、NPQ表现出相似的日变化规律。春季qP日动态变化趋势均呈“V”字型单谷曲线，夏季均呈“∧”字型单峰曲线，但秋季qP日变化趋势不一致。 3.水分胁迫研究表明：1)随着水分胁迫梯度的提高，木栓榆、厚叶榆、白榆等3种榆树叶片Pro、SS、MDA的含量均呈上升趋势，REC、MP呈增大趋势，Chl含量和Pn呈下降趋势，SWC、RWC、SR也明显下降。CAT活性呈上升趋势。不同树种各种指标的上升及下降幅度不同；2)水分胁迫梯度高低和作用时间长短对3种榆树的生长有显著的影响。 4.盐分胁迫研究表明： 1)随着盐分浓度的提高和时间的推移，5个树种叶片Pro、MDA的含量均呈上升趋势，MP呈增大趋势，Chl分解加速， X．、Pn、SR．均呈下降趋势；醉翁榆、厚叶榆、黄连木的冠／根比呈下降趋势，榉树冠／根比呈上升趋势，木栓榆冠／根比几乎没有发生变化。2)5个树种的总生物量、叶片总面积、单个叶面积、鲜重、干重、比叶面积、叶厚度等总体上均随着盐分浓度的提高和时间的延长，呈下降趋势。3)随盐胁迫时间的增长，SOD、POD、SS、SP变化规律不一。4)厚叶榆、榉树和木栓榆3树种体内Na+总含量均随盐处理浓度的增大而增大。醉翁榆、黄连木体内Na+总含量不呈单一的变化趋势。盐胁迫总体上降低了5树种上部叶K+／Na+值，但厚叶榆和黄连木上部叶K+／Na+值变化规律性不强：对Ca2+／Na+值的影响，醉翁榆、木栓榆、榉树在低盐下有所上升，随盐梯度的升高而降低：厚叶榆和黄连木Ca2+／Na+值变化无规律。5)在盐胁迫下5树种的叶肉细胞超微结构研究表明：NaCl胁迫后黄连木、木栓榆、厚叶榆的叶肉厚度显著增加，而榉树、醉翁榆的叶肉厚度变薄。研究还发现黄连木、木栓榆、厚叶榆的海绵组织细胞增多，且细胞形状变化趋于栅栏化，但榉树、醉翁榆的叶绿素含量却相对降低。 最后，结合各部分研究结论，对引进树种木栓榆和厚叶榆的播种、扦插、造林、光合作用、水分和盐分胁迫等进行初步的阐释，对其抗逆性进行综合性评价，以期为干旱、半干旱地区和盐渍化地区引种选育出较佳的耐盐抗旱造林树种，为我国正在实施的林业生态工程建设作贡献。

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文摘

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前言

第一章导论

1.1盐害与植物的抗盐性

1.2植物的抗盐性

1.2.1植物的避盐性

1.2.2植物的耐盐性

1.2.3植物抗盐机理的基因研究现状

1.3植物的抗盐性研究的几个方面

1.3.1植物的解剖结构与抗盐性

1.3.2植物的主要生理过程与抗盐性

1.4植物的耐盐性鉴定与耐盐能力评价方法

1.5国内外植物的耐旱性研究现状

1.5.1脯氨酸和可溶性糖的含量与植物的抗旱性关系

1.5.2水分胁迫对植物生长的影响

1.6榆属树种的研究现状

1.7选题依据、研究目的和意义

1.8技术路线及研究方法

第二章实验材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1叶绿素含量的测定

2.2.2游离脯氨酸含量的测定

2.2.3叶片相对含水量

2.2.4叶片质膜透性的测定

2.2.5丙二醛含量和可溶性糖含量的测定

2.2.6幼苗叶片光合作用的测定

2.2.7Na+、K+和Ca2+含量的测定

2.2.8苗木生长指标

2.2.9种子发芽率和幼苗存活率的测定

2.2.10可溶性蛋白的测定

2.2.11超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定

2.2.12过氧化物酶(POD)活性的测定

2.2.13过氧化氢酶(CAT)活性测定

2.2.14电镜切片制作

2.2.15叶绿素荧光参数测定方法

2.2.16播种苗苗期性状观测

2.2.17盆栽试验

2.3数据处理

第三章木栓榆和厚叶榆的资源培育技术研究

3.1生物学特性及分布

3.2引种背景及依据

3.3引种试验地的自然状况

3.4实验材料

3.5结果与分析

3.5.1木栓榆和厚叶榆发芽试验

3.5.2育苗试验

3.5.3幼苗出土及苗期物候特征

3.5.4苗高、地径季节生长节律

3.5.5榆树1a生苗叶、枝、根的特征比较

3.5.6病虫害发生情况

3.5.7造林试验

3.6小结

第四章光合作用及叶绿素荧光特性的研究

4.1实验地点：

4.2结果与分析

4.2.1光合作用特性

4.2.2叶绿素荧光特性研究

4.3小结

第五章水分胁迫下3种榆苗生理特性的研究

5.1材料来源

5.2结论与分析

5.2.1叶片相对含水量和自然饱和亏

5.2.2叶绿素含量的变化

5.2.3游离脯氨酸(pro)

5.2.4过氧化氢酶(CAT)

5.2.5质膜透性的变化

5.2.6丙二醛(MDA)

5.2.7可溶性糖

5.3耐旱能力的综合评定

5.3.1主成分分析

5.3.2模糊数学的隶属函数法

5.4小结

第六章木栓榆和厚叶榆的耐盐特性研究

6.1实验材料

6.2结论与分析

6.2.1 NaCl胁迫对苗高生长的影响

6.2.2 NaCl胁迫对苗木存活率的影响

6.2.3盐胁迫对苗木形态特征的影响

6.2.4 NaCl胁迫对苗木叶片性状的影响

6.2.5 NaCl胁迫对苗木生物量的影响

6.2.6 NaCl胁迫对苗木叶绿素含量的影响

6.2.7 NaCl胁迫对幼苗叶片类胡萝卜素含量的影响

6.2.8 NaCl胁迫对幼苗叶片MDA含量的影响

6.2.9 NaCl胁迫下幼苗叶片Pro含量的变化

6.2.10 NaCl胁迫对幼苗叶片可溶性糖含量的影响

6.2.11 NaCl胁迫对叶片过氧化物酶(POD)活性的影响

6.2.12 NaCl胁迫对叶片质膜透性的影响

6.2.13 NaCl胁迫对叶片可溶性蛋白含量(SP)的影响

6.2.14 NaCl胁迫对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

6.2.15盐胁迫对幼苗体内离子含量的影响

6.2.16盐分胁迫对幼苗光合作用特性的影响

6.2.17盐分胁迫下苗木生理生化指标的数学分析

6.2.18耐盐性的综合评定--隶属函数法

6.2.19.盐分胁迫对5个树种叶片叶肉细胞超微结构的影响

6.3小结

第七章结论与建议

7.1结论

7.1.1引进树种的苗木资源培育与造林试验

7.1.2两种榆树苗期光合作用特性

7.1.3五个树种叶绿素荧光参数特性

7.1.4水分胁迫下3种榆树的抗旱能力表现

7.1.5盐分胁迫下5个树种受害症状表现

7.1.6盐分胁迫对5个树种生长情况的影响

7.1.7盐分胁迫对5个树种生理生化指标的影响

7.1.8盐分胁迫对5个树种不同器官离子含量的影响

7.1.9盐分胁迫对5个树种光合作用特性的影响

7.1.1 0盐分胁迫下5个树种高生长与生理生化指标主成分分析

7.1.11盐分胁迫下5个树种叶肉细胞超微结构的变化

7.1.12盐分胁迫下5个树种的耐盐能力表现

7.2 建议

7.2.1关于出苗率与生长量问题

7.2.2关于害虫发生与防治应用策略

7.2.3关于利用叶绿素荧光动力学参数指导引种栽培

7.2.4关于水分胁迫下叶绿素含量的变化

7.2.5对于各树种苗期抗旱特性研究的控水方法的探讨

7.2.6抗旱性的研究方向应该和营林目的相结合起来

7.2.7树种抗旱指标的筛选与数量化标准的讨论

7.2.8盐分胁迫对5个树种净光合速率的影响

7.2.9盐分胁迫下5个树种生理生化指标相关性

7.2.10对植物的耐盐能力的评价方法

7.2.11提高植物耐盐性的几个途径的探讨

7.2.12植物耐盐性研究的展望

7.2.13博士学位论文的主要创新点及需要进一步研究的问题

参考文献