水分胁迫下不同种源马尾松苗木生理特性的研究

摘要

本文以当年生马尾松幼苗为研究对象，对广东乐昌、湖北远安、湖南汝城、浙江江山、安徽霍山五个种源马尾松苗木同时进行不同程度的周期性干旱胁迫处理，旨在通过对人工模拟干旱胁迫下马尾松幼苗的生长和生理生化特性的研究，特别是具有渗透调节功能的小分子有机化合物的研究，揭示干旱胁迫下马尾松幼苗的渗透调节机理，找出衡量抗旱性强弱的主要指标，为今后采取科学措施，选育高抗旱性马尾松种源及提高幼苗抗旱能力提供理论依据。通过对各项指标的测定和分析，主要研究结果如下： 1、干旱胁迫下，各种源马尾松幼苗随着土壤水分的减少，受到伤害愈加严重，其中广东乐昌种源中度胁迫下长势最好，但重度胁迫下该种源针叶变黄植株较多，而其他四个种源生长势较弱，但相互之间在相同干旱胁迫水平上外观无明显差异。 2、干旱胁迫下，各种源马尾松幼苗高生长总体出现了减慢，同时各种源间苗木总生物量总体呈下降趋势。综合来看，五种源中受影响较小的为湖北远安，广东乐昌种源：其次为安徽霍山、湖南汝城、浙江江山种源。 3、干旱胁迫下，各种源马尾松幼苗的光合作用受到影响，叶绿素初始荧光(Fo)具有增大的现象，最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、光能转换效率(Fv/Fm)、以及PSII潜在活性(Fv/Fo)均随胁迫程度的加深而趋于下降。Fm、Fv值随胁迫时间延长先降后升，FV值变幅较小且种源间差异较小，广东乐昌种源Fm、Fv值较其它种源高。在干旱初期，种源间Fv/Fm值变化幅度较大，Fv/Fo值的变幅小，处理后期Fv/Fm和Fv/Fo值变化趋于稳定。总体来看，广东乐昌种源表现出较高的光合效率，其次为浙江江山、湖南汝城、湖北远安种源、安徽霍山种源光合效率最低。 4、干旱胁迫下，各种源马尾松苗木根系活力均呈现出明显的下降趋势，各种源根系活力下降从小到大依次为浙江江山，安徽霍山，湖北远安，湖南汝城和广东乐昌种源。 5、干旱胁迫下，马尾松苗木针叶内脯氨酸含量变幅较大，随胁迫程度和胁迫时间的增加呈现上升趋势，但是胁迫达到一定程度后就不再积累，甚至出现下降。游离氨基酸总量的积累则是重度干旱普遍高于中度干旱，各种源马尾松针叶内游离氨基酸的变化比较一致，种源间差异不显著。 6、干旱胁迫下，在马尾松苗木针叶内发现了甘露糖、葡萄糖、半乳糖和麦芽糖，尤其是甘露糖、葡萄糖都出现了积累，而且重度干旱下积累水平更高，在干旱胁迫后期积累较快，各种源趋势一致。半乳糖在水分胁迫初期变化不稳定且种源间差异不显著，但长期胁迫下有趋于上升的趋势。麦芽糖含量表现下降趋势。总体来看安徽霍山种源上述糖组分总量积累最多，广东乐昌种源次之，湖北远安、浙江江山、湖南汝城三种源积累相对较少。 7、在干旱胁迫下，各种源马尾松幼苗针叶内．ABA含量在干旱胁迫初期有较敏感的反应，GA，含量变化不一，没有明显一致性规律，但后期含量均有所上升。而IAA和ZR含量表现出降低，IAA含量反应较缓慢，在胁迫较长时间后变化才表现明显。ZR对胁迫反应较敏感，随干旱程度的加剧ZR含量下降。同时ZR/ABA总体表现下降。根据激素平衡调节抗逆理论综合比较后得出：安徽霍山，广东乐昌种源抗旱性较好，湖北远安、浙江江山、湖南汝城三种源抗旱性较弱。 8、依据本试验各项抗旱指标的综合分析、主成分分析及隶属函数综合评价得出，各指标间相关性大多不显著，叶绿素荧光、渗透调节物质因子和内源激素因子可作为马尾松苗木抗旱性评价比较好的指标。对各种源马尾松抗旱性综合评价，认为各种源抗旱能力从大到小为：广东乐昌>安徽霍山>湖北远安>浙江江山>湖南汝城。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩写词目录

声明

致谢

前言

1 文献综述

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验地概况

2.3 方法

2.3.1 种子处理及苗木培育

2.3.2 试验设计

2.3.3 试验中各指标的测定方法

2.4 数据分析处理

3 试验结果与分析

3.1 干旱胁迫下土壤含水量及水势的变化

3.2 干旱胁迫对马尾松苗木生长性状的影响

3.2.1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木外部形态的影响

3.2.2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木苗高生长的影响

3.2.3 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木总生物量的影响

3.3 干旱胁迫对马尾松苗木叶绿素荧光特性的影响

3.3.1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木的初始荧光（Fo）、最大荧光(Fm）和可变荧光(Fv)的影响

3.3.2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木的光能转换效率（Fv/Fm)、PSII潜在活性（Fv/Fo）的影响

3.4 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木根系活动力的影响

3.5 干旱胁迫对马尾松苗木针叶内可溶性小分子有机化合物的影响

3.5.1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内脯氨酸含量（Pro）的影响

3.5.2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内游离氨基酸总含量（TFA）的影响

3.5.3 干旱胁迫对马尾松苗木针叶内可溶性糖组分含量的影响

3.6 干旱胁迫对马尾松苗木针叶内内源激素含量的影响

3.6.1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内脱落酸（ABA）含量的影响

3.6.2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内生长素（IAA）含量的影响

3.6.3 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内赤霉素（GA3）含量的影响

3.6.4 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内玉米素核苷（ZR）含量的影响

3.6.5 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内ZR/ABA 值的影响

3.7 各测定指标间的相关性分析和主成分分析

3.8 不同种源马尾松抗旱能力隶属度的评价

4 讨论

4.1 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木苗高、总生物量的影响

4.2 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木叶绿素荧光特性的影响

4.3 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木根系活力的影响

4.4 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内脯氨酸含量的影响

4.5 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内游离氨基酸含量的影响

4.6 干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内可溶性糖组分含量的影响

4.7干旱胁迫对不同种源马尾松苗木针叶内内源激素含量的影响

4.8 干旱胁迫的控水方法

4.9 隶属函数法对抗旱能力的综合评价

4.10 抗旱性评价指标的筛选

4.11 综合评价

4.12 研究展望

5 结论

参考文献