甜高粱在萌发期和苗期抗盐性与抗旱性比较研究

摘要

随着世界经济和社会的不断发展，地球环境正承受着越来越大的压力，各种生态问题也不断涌现出来，其中土地盐渍化和干旱问题成为影响人类生存和农业发展的突出问题。甜高粱作为一种能源作物，具有耐盐碱、耐旱等优良特性，但是盐、旱环境还是会使其大量减产。所以对甜高粱的抗盐性与抗旱性的研究就显得尤其重要。本论文通过对不同品种甜高粱萌发期和苗期抗盐性和抗旱性的鉴定，筛选出抗盐和抗旱的甜高粱品种，并观察不同品种甜高粱抗盐性和抗旱性之间的关系及其内在联系，另外也将探讨GA对盐胁迫和干旱胁迫下甜高粱种子萌发的作用，从而初步探究甜高粱抗盐和抗旱的生理机制。
　　主要的实验结果如下：
　　1、不同品种甜高粱种子在100 mmol·L-1 NaCl和等渗的甘露醇处理下的萌发都受到了不同程度的抑制。大部分品种的甜高粱种子在等渗的盐胁迫和干旱胁迫下萌发率没有产生显著性的变化，只有品种5-3和2-10在盐处理下萌发率产生了显著的下降。所有品种的甜高粱在盐胁迫和干旱胁迫下的发芽指数和活力指数都产生了显著的下降，这说明盐胁迫和干旱胁迫降低了种子的活性，减缓了种子萌发的速度。在对比盐处理组和干旱处理组时发现，绝大多数品种的甜高粱种子的萌发率、发芽指数和活力指数都没有显著性的差异，这说明盐胁迫抑制种子萌发的主要因素是由渗透胁迫造成的生理干旱。
　　2、对比盐处理和等渗的干旱处理下幼苗的生长指标，发现干旱处理组的根长和干鲜重显著高于盐处理组，盐处理组的芽鲜重要显著高于干旱处理组，进而计算得出干旱处理组的根冠比要显著高于盐处理组，这说明盐胁迫对甜高粱幼苗的根会造成一定的伤害，抑制其生长，而干旱胁迫下的幼苗为了吸收更多的水分会促进根的生长伸长，减弱地上部分的生长也是为了能够减少蒸腾作用散失的水分，这是一种甜高粱对待干旱环境的响应机制。通过测定甜高粱幼苗中的Na+、K+含量，发现在盐处理下甜高粱根中的Na+含量远远高于叶中的Na+含量，这说明甜高粱将过多的Na+储存在根中，这就保证了地上部分受到较少的离子伤害，是一种拒盐的生理机制。
　　3、利用模糊数学中隶属函数的方法，统计了10个品种的甜高粱在100 mmol·L-1 NaCl和等渗的甘露醇处理下的发芽率、发芽指数、活力指数、根长、株高、根鲜重、芽鲜重等7个性状的盐害率和旱害率的隶属函数值的总平均值并进行比较。结果表明，这10个品种的甜高粱在萌发期的抗盐性强弱排序为5-13>5-9>7-1>5-15>5-7>2-8>3-10>1-22>2-10>5-3，抗旱性强弱排序为5-13>5-15>5-7>7-1>5-9>2-8>2-10>3-10>5-3>1-22，可以看出甜高粱在萌发期的抗盐性与抗旱性存在一定的正相关关系，抗盐强的品种一般抗旱性也强。
　　4、为了探究不同品种甜高粱的综合抗盐抗旱能力，统计了10个品种的甜高粱在苗期的根长、株高、地上部分干鲜重、地下部分干鲜重等6个性状的盐害率和旱害率的隶属函数值的总平均值并进行比较，得出了这10个品种的甜高粱在苗期的抗盐性强弱排序为2-8>1-22>3-10>5-15>5-9>5-3>5-13>2-10>7-1>5-7，抗旱性强弱排序为5-15>2-10>5-13>5-3>5-9>7-1>2-8>5-7>1-22>3-10。由此可以看出，不同品种甜高粱在苗期的抗盐性与抗旱性之间的相关性较低。通过比较萌发期和苗期的甜高粱的抗盐性和抗旱性，我们发现大部分甜高粱在萌发期抗盐性与抗旱性比较好的品种在苗期的抗盐性与抗旱性并不一致，只有5-9中度耐盐也中度耐旱。这说明大部分甜高粱品种在不同的生长阶段耐盐和耐旱能力是不一致的，只有少数一致。
　　5、施加一定浓度的GA3能够缓解高盐和高旱条件下对种子萌发的抑制作用。当外源的GA3浓度低于20 mg/L时可以促进盐胁迫和干旱胁迫下种子的萌发，而高浓度的GA3则会抑制种子的萌发。当GA3浓度为20 mg/L时，促进萌发的效果最佳。当对盐旱环境下的甜高粱种子施加赤霉素的合成抑制剂多效唑后，种子的萌发率会急剧下降，再次施加GA3后则可以逆转这种现象，这就说明种子内的赤霉素的含量是影响逆境下的种子萌发的关键因子。我们还发现GA3和多效唑对等渗的盐胁迫和干旱胁迫下甜高粱种子萌发的影响是一致的，这说明种子萌发受抑制的主要是由渗透胁迫所致。

目录

封面

声明

缩写词中英文对照表

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 文献综述

1.1 世界及中国盐旱灾害现状

1.2 盐胁迫对植物的伤害及植物抗盐机制研究现状

1.3 干旱胁迫对植物的伤害及植物抗旱机制研究现状

1.4 植物的抗盐性与抗旱性比较研究

1.5 甜高粱的生物学特性

1.6 研究目的及意义

第二章 甜高粱在萌发期抗盐性与抗旱性比较研究

2.1 材料与方法

2.2 实验结果

2.3 讨论

第三章 甜高粱在苗期抗盐性与抗旱性比较研究

3.1 材料与方法

3.2 实验结果

3.3 讨论

第四章 赤霉素对盐胁迫和干旱胁迫下甜高粱种子萌发的影响

4.1 材料与方法

4.2 实验结果

4.3 讨论

主要创新点及下一步工作计划

论文的主要创新点：

下一步工作计划

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢