水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆生长、光合生理及饲草产量和品质的影响

摘要

为探讨水杨酸对不同水分胁迫下扁蓿豆不同生育期的调控作用，2011年4月-2011年9月在南京农业大学牌楼教学科研基地大棚内，以扁蓿豆‘土默特'品种为试验材料，采用盆栽试验的方法，研究正常供水（80％田间持水量）、轻度水分胁迫（60％田间持水量）、中度水分胁迫（40％田间持水量）以及重度水分胁迫（20％田间持水量）条件下，不同浓度[0（对照），0.02，0.1，0.5，2.50 mmol/L]水杨酸处理对扁蓿豆分枝期、孕蕾期及初花期生长、抗性生理及光合特性的影响，以及初花期饲草产量和品质的影响。研究的主要结果如下:
　　 分枝期:随着水分胁迫强度的增加，扁蓿豆分枝期株高、茎粗、一级分枝数、叶面积、叶片相对含水量逐渐降低，叶片光合速率（Photosynthetic rate，Pn）、蒸腾速率（Transpiration rate，Tr）、气孔导度（Stomatal conductance，Gs）、胞间CO2浓度(Intercellular CO2 concentration，Ci)也逐级降低，超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)活性先升高后略有降低，过氧化物酶(Peroxidase，POD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)活性显著增强，叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量、相对电导率、气孔限制值(Stomatal limitation values，Ls)逐渐升高，水分利用效率（Water use efficiency，WUE）呈逐渐增加的趋势。不同浓度水杨酸对不同水分胁迫下扁蓿豆的影响不同。正常供水下，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了扁蓿豆叶片SOD、CAT活性，降低了Ls;轻度、中度水分胁迫下，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了扁蓿豆叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量，同时使SOD、POD、CAT活性以及Pn、Gs得到显著提高，而Ls显著降低;重度水分胁迫下，0.50 mmol/L水杨酸显著提高了株高、一级分枝数、叶面积、叶片相对含水量、叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量，同时SOD、POD、CAT活性以及Pn、Gs、WUE显著提高，而使相对电导率、MDA含量以及Ls显著降低。
　　 孕蕾期:随着水分胁迫强度的增加，扁蓿豆孕蕾期CAT活性先升高后略有降低，可溶性蛋白含量先降低后略有升高，WuE呈先升高后降低再升高的趋势，其他指标的变化趋势与分枝期相似。不同水分条件下，水杨酸对孕蕾期扁蓿豆的影响方面，正常供水下，0.1和0.5 mmol/L水杨酸均显著提高了扁蓿豆Pn，显著降低了MDA含量，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了POD活性、游离脯氨酸含量，显著降低了Ls，0.5 mmol/L水杨酸显著提高了茎粗;轻度水分胁迫下，0.1和0.5 mmol/L水杨酸均显著提高了叶绿素含量，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了可溶性蛋白含量，降低了相对电导率;中度水分胁迫下，0.1和0.5 mmol/L水杨酸显著提高了POD活性、游离脯氨酸含量，显著降低了相对电导率，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了叶片相对含水量和Pn，0.5 mmol/L水杨酸显著提高了一级分枝数和Gs;重度水分胁迫下，0.1和0.5 mmol/L水杨酸均显著提高了茎粗、游离脯氨酸和可溶性糖含量，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了株高、SOD和POD活性、Pn、Ci和Tr，显著降低了MDA含量和Ls。
　　 初花期:随着水分胁迫强度的增加，扁蓿豆初花期鲜草产量、干物质产量逐渐降低，SOD、POD活性以及WUE呈先增加后降低再增加的趋势，同时，粗蛋白(Crudeprotein，CP)、粗脂肪(Ethanol extract，EE)、粗灰分(Crude ash，CA)含量及干物质体外消化率（In vitro dry matter digestibility，IVDMD）逐渐降低，中性洗涤纤维（Neutral detergent fibre， NDF）和酸性洗涤纤维(Acid detergent fibre，ADF)含量逐渐升高，其他指标的变化趋势与分枝期相似。不同水分条件下，水杨酸对初花期扁蓿豆各指标的影响方面，正常供水下，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了游离脯氨酸含量;轻度水分胁迫下，0.1 mmol/L水杨酸显著提高了株高、POD活性、Pn、Ci和EE含量，显著降低了Ls和NDF含量;中度水分胁迫下，0.1和0.5 mmol/L水杨酸显著提高了叶片相对含水量，0.5 mmol/L水杨酸显著提高了茎粗、一级分枝数、鲜草产量、干物质产量、叶绿素含量、SOD和CAT活性、Gs、Ci、CA含量及IVDMD，显著降低了相对电导率、MDA含量和Ls;重度水分胁迫下，0.5 mmol/L水杨酸显著提高了Pn、WUE、株高、干物质产量、POD活性、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量及IVDMD，显著降低了NDF含量。可见，适宜浓度水杨酸可以改善水分胁迫下扁蓿豆的生长状况，提高其抗旱能力。

目录

声明

摘要

缩略语(Abbreviations)

前言

第一章 文献综述

1．扁蓿豆

1．1 分类与分布

1．2 形态特征

1．3 植物学特性

1．4 饲用价值及利用技术

1．5 栽培技术

1．6 抗旱性研究

2 水分胁迫对植物的影响

2．1 水分胁迫对植物生长的影响

2．2 水分胁迫对水分关系的影响

2．3 水分胁迫对植物光合作用的影响

2．4 水分胁迫对植物氧化损伤

2．5 水分胁迫对膜结构和功能的影响

3 植物抵抗水分胁迫的适应机制

3．1 逃避

3．2 形态结构

3．3 气孔调节

3．4 抗氧化防御

3．5 细胞膜稳定性

3．6 渗透调节

3．7 植物生长调节剂

4 水杨酸的生理效应及提高植物抗旱性的研究

4．1 水杨酸的生理效应

4．2 水杨酸诱导植物抗旱性的研究进展

5．研究目的

第二章 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期生长和光合生理的影响

1 材料与方法

1．1 试验地点

1．2 供试材料

1．3 实验设计与方法

1．4 测定指标和方法

1．5 数据处理与统计分析

2 结果与分析

2．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期生长的影响

2．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期叶绿素含量、叶片相对含水量及细胞膜稳定性的影响

2．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期抗氧化酶活性和有机渗透调节物质含量的影响

2．5 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期光合特性的影响

3 讨论

3．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期生长的影响

3．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期叶绿素含量、叶片相对含水量及细胞膜稳定性的影响

3．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期抗氧化酶活性的影响

3．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期有机渗透调节物质含量的影响

3．5 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆分枝期光合特性的影响

第三章 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期生长和光合生理的影响

1 材料与方法

1．1 试验地点

1．2 供试材料

1．3 实验设计与方法

1．4 测定指标和方法

1．5 数据处理与统计分析

2 结果与分析

2．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期生长的影响

2．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期叶绿素含量、叶片相对含水量及细胞膜稳定性的影响

2．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期抗氧化酶活性和有机渗透调节物质含量的影响

2．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期光合特性的影响

3 讨论

3．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期生长的影响

3．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期叶绿素含量、叶片相对含水量及细胞膜稳定性的影响

3．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期抗氧化酶活性的影响

3．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期有机渗透调节物质含量的影响

3．5 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆孕蕾期光合特性的影响

第四章 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期生长、光合生理及饲草产量和品质的影响

1 材料与方法

1．1 试验地点

1．2 供试材料

1．3 实验设计与方法

1．4 测定指标和方法

1．5 数据处理与统计分析

2 结果与分析

2．1 水杨酸对水分胁迫下扁蓿豆初花期生长和饲草产量的影响

2．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期叶绿素含量、叶片相对含水量和细胞膜稳定性的影响

2．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期抗氧化酶活性和有机渗透调节物质含量的影响

2．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期光合特性的影响

2．5 水分胁迫下扁蓿豆水杨酸对饲草品质的影响

3 讨论

3．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期生长和干物质产量的影响

3．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期叶绿素含量、叶片相对含水量、细胞膜稳定性的影响

3．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期抗氧化酶活性的影响

3．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期有机渗透调节物质含量的影响

3．5 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期光合特性的影响

3．6 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期饲草品质的影响

第五章 总体讨论和全文结论

1 总体讨论

1．1 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆生长的影响

1．2 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆细胞膜稳定性和抗氧化酶活性的影响

1．3 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆有机渗透调节物质含量的影响

1．4 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆光合作用的影响

1．5 水分胁迫下水杨酸对扁蓿豆初花期饲草产量和品质的影响

2 全文结论

参考文献

致谢

就读学位期间发表论文情况