杂交鹅掌楸不同无性系对水分胁迫的响应

摘要

杂交鹅掌楸(Liriodendron chinense×L.tulipifera)作为重要的园林绿化和用材树种，近年来广泛受到重视。本文研究了杂交鹅掌楸不同无性系人工干旱胁迫下外观形态、抗逆境有关生理生化指标(包括相关酶活性、内源激素含量、光合特征、叶绿素荧光等)的变化，旨在为早期杂交鹅掌楸的抗旱性选育奠定基础，也为其应用推广和生产实践提供科学的依据。研究结果如下： 1．水分胁迫条件下各无性系受到不同程度的伤害，叶片失绿变黄，叶绿素含量降低，抗旱性较强的无性系降幅小。根据旱情指数初步判定 NE55、NE25、NE78、NE22 抗旱性较强，NE38、NE23、NE04抗旱性较差。 2．水分胁迫条件下各无性系叶片水分状况研究表明：自由水与相对水含量明显降低，束缚水含量升高，束缚水与自由水的比值呈上升趋势，抗旱性强的无性系能维持较高的相对水含量和束缚水调节能力，其自然饱和亏上升速度慢，变幅较小。 3．水分胁迫条件下，各无性系叶片细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量上升，抗性较强的无性系增幅小；保护酶(SOD、APX)活性的变化在时间和幅度上有差异，抗性较强的无性系能维持较高酶活性；水分胁迫同时会造成可溶性蛋白质含量的变化，游离脯氨酸含量上升，抗旱性较强的无性系累积量多。 4．水分胁迫条件下内源激素的研究结果表明：持续干旱处理导致了各无性系叶片内脱落酸(ABA)大量积累，且抗旱性强的无性系增幅较小；吲哚乙酸(IAA)含量呈下降趋势，抗旱性强的无性系降幅较大；玉米素核苷(ZR)含量变化各异，胁迫末期抗旱性强的无性系叶片ZR含量减少；茉莉酸(JA)含量上升，抗性差的无性系需要维持较高茉莉酸含量来抵御胁迫。 5．水分胁迫过程中，各无性系气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和净光合速率(Pn)下降，但胞间CO<,2>浓度(Ci)表现出先减少后增加的状态，结合LS的变化，表明胁迫前期各无性系光合作用的下降主要是由于气孔限制，随着胁迫程度加剧非气孔限制因素成为光合下降的主要原因，抗旱性强的无性系能维持较高光合能力和水分利用效率。 6．水分胁迫条件下叶绿素荧光的研究结果表明：各无性系PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子产量(Yield)与光化学淬灭系数(qP)均降低；而初始荧光(Fo)与非光化学淬灭系数(qN)则升高，说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害，导致PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低；光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制，起光保护作用的热耗散提高。但水分胁迫下无性系间各参数变化幅度不同，抗旱性越强变化幅度越小。说明水分胁迫对各无性系叶绿素荧光参数的影响与其抗旱性密切相关。 7．本试验将所测的27个与逆境相关的生理生化指标采用主成分分析法，同时结合隶属函数法对不同无性系的抗旱性进行了综合评价。抗旱能力由强到弱的顺序为：NE78、NE22、NE25、NE52、NE19、NE55、NE75、NE28、NE38、NE04、NE23、NE06。

目录

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致谢

第一章 文献综述

第二章 水分胁迫对杂鹅掌楸不同无性系生理生化特性的影响

1. 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验处理

1.3 试验方法

2. 结果与分析

2.1 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系外部表现

2.2 水分胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系相关生理生化指标的影响

3. 讨论与小结

3.1 植物组织水含量的变化和抗旱性的关系

3.2 叶绿素含量的变化和抗旱性的关系

3.3 保护酶活性的变化和抗旱性的关系

3.4 游离脯氨酸含量的变化和抗旱性的关系

3.5 丙二醛含量的变化和抗旱性的关系

3.6 可溶性蛋白质含量的变化和抗旱性的关系

3.7 相对电导率的变化和抗旱性的关系

第三章 水分胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系光合和蒸腾特性的影响

1. 材料与方法

1.1 试验材料和处理

1.2 试验方法

2. 结果与分析

2.1 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系净光合速率的变化

2.2 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系蒸腾束率和水分利用效率的变化

2.3 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系胞间CO2浓度和气孔导度的变化

3. 讨论与小结

第四章 水分胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系荧光特性的影响

1. 材料与方法

1.1 试验材料和处理

1.2 试验方法

2. 结果与分析

2.1 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系实际光量子产量的变化

2.2 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系光化学淬灭系数的变化

2.3 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系非光化学淬灭系数的变化

2.4 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系初始荧光的变化

2.5 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性光系统Ⅱ原初光能转换效率的变化

3. 讨论与小结

第五章 水分胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系内源激素的影响

1. 材料与方法

1.1 试验材料和处理

1.2 试验方法

2. 结果与分析

2.1 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系ABA 含量的变化

2.2 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系IAA 含量的变化

2.3 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系ZR 含量的变化

2.4 水分胁迫后杂交鹅掌楸不同无性系JA 含量的变化

3. 讨论与小结

第六章 杂交鹅掌楸不同无性系抗旱性综合评价

1. 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

2. 结果与分析

2.1 杂交鹅掌楸不同无性抗旱性生理生化指标变化率

2.2 杂交鹅掌楸不同无性抗旱性生理生化指标主成分分析

2.3 杂交鹅掌楸不同无性抗旱性综合评定

3. 讨论与小结

第七章 总结与展望

1. 总结

2. 展望

参考文献