尖果沙枣幼苗抗旱特性及其对外源脱落酸和外源硅的响应

摘要

尖果沙枣(Elaeagnus oxycarpa Schlecht.)是一种重要的经济和生态树种，具有较强的抗旱、耐盐、防风沙能力。本文选取尖果沙枣的一年生幼苗为试验材料。实验分为两大部分：(1)自然干旱处理：土壤相对含水量分别为70％(CK)、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％；(2)控水处理：土壤相对含水量分别为T1：70～75％(CK)、T2:50～55％、T3:35～40％和T4:15～20％。另外，向控水处理T1(CK)、T3和T4分别施加外源硅和外源脱落酸。控水干旱处理时间为10d、20d、30d。本文主要研究了自然干旱和控水处理下，尖果沙枣幼苗的生长、光合特征参数、叶绿素荧光参数、渗透调节物质和活性氧清除酶类活性的变化及其对外源硅和脱落酸的响应。主要结论如下： 1.在自然干旱下，土壤相对含水量从70％降到40％的时段，尖果沙枣幼苗根系活力、净光合速率和光合色素含量均达到最大值，而叶片膜透性有所下降，植株叶片从浅绿色逐渐变成暗绿色，植株长势健壮；土壤相对含水量从30％至20％时段，幼苗根系活力、净光合速率和活性氧清除酶类活性均开始下降，叶片细胞膜透性开始上升，但与对照(70％)差异不显著；土壤相对含水量20％以下时，净光合速率、根系活力、活性氧清除酶类活性均剧烈下降，而细胞膜透性和游离脯氨酸含量迅速上升，大部分叶子开始发黄而枯干，虽然尖果沙枣幼苗受到一定的伤害，但仍能存活。尖果沙枣幼苗永久萎蔫系数为4.3％。 2.在控水处理下，尖果沙枣幼苗各处理的侧枝相对生长速率明显大于主枝，其中T2始终保持较高的整株相对生长速率，生物量也达到最大值。使用外源硅对T3的相对生长速率有明显的增效作用；而使用外源脱落酸对T4的相对生长速率明显增高。使用外源硅能促进各处理地上部分的生长，而外源脱落酸能促进地下部分的生长，提高根冠比。 3.在不同的控水处理下，尖果沙枣幼苗叶片光合色素含量和净光合速率均呈现先上升后下降趋势，T2的光合色素含量和净光合速率因轻度干旱的补偿效应始终保持较高而稳定的水平。T1和T2的净光合速率日变化表现出单峰趋势，而T3和T4呈现出双峰趋势。 4.在处理20d，随着土壤相对含水量的下降，尖果沙枣幼苗时绿素荧光参数均呈现出先上升后下降趋势，其中T2和T3处理的叶绿素荧光各参数均保持较高水平。各干旱处理幼苗的光化学量子效率(Fv/Fm)分别为T1=0.791、T2=0.819、T3=0.822、T4=0.761，都在正常范围(0.75-0.85)内。叶绿素荧光动力学曲线表明，T2处理的激发能捕获效率(Fv'/Fm')、PSII的光化学量子效率(FPSII)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)等荧光参数达到稳定所需要的平均时间较短。 5.随着干旱持续时间的延长，各处理叶片丙二醛含量和POD活性逐渐下降，SOD活性呈先上升后下降趋势，各渗透调节物质含量均随着处理时间的延长而上升。 总之，在自然干旱下，受轻度干旱(SWRC≥40％)的尖果沙枣幼苗的净光合速率、光合色素含量、活性氧清除酶活性均保持高水平，植株生长较健壮；在控水干旱处理中，T2处理10d、20d、30d的幼苗长势最健壮，各生理生化指标均保持最佳。由此认为，尖果沙枣适合种植在相对含水量为50％左右的轻度干旱土壤中，而且永久萎蔫系数为4.3％，具有较强的抗旱能力。外源硅对T3的伤害程度具有较好的缓解作用，外源脱落酸对T3和T4的效果较明显。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词中英文对照表

声明

第一章 植物抗旱性研究进展

1.1前言

1.2植物的抗旱性及其对硅和脱落酸的响应

1.2.1干旱胁迫及其对植物生长发育的影响

1.2.2植物对干旱胁迫的适应效应

1.2.3脱落酸与植物抗逆性

1.2.4硅与植物抗逆性

第二章材料与方法

2.1材料与种植

2.1.1实验材料

2.1.2材料培养

2.2试验设计与处理

2.3试验方法

2.3.1生长量参数测定

2.3.2永久萎蔫系数的测定

2.3.3根系活力、叶片相对含水量测定

2.3.4膜脂过氧化及活性氧清除酶活性测定

2.3.5渗透调节物质含量测定

2.3.6光合特征参数测定

2.3.7叶绿素荧光动力学参数测定

2.4实验数据分析

2.5气候因子(空气温度、湿度)变化情况

第三章结果与分析

3.1尖果沙枣幼苗对自然干旱的响应

3.1.1叶片含水量及根系活力的变化

3.1.2叶片细胞膜透性及丙二醛含量的变化

3.1.3叶片活性氧清除酶活性的变化

3.1.4叶片渗透调节物质含量的变化

3.1.5光合作用及光合色素含量的变化

3.1.6自然干旱下尖果沙枣幼苗各项生理生化指标的相关性分析

3.2不同干旱胁迫下尖果沙枣幼苗对外源脱落酸和外源硅的响应

3.2.1外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗生长及生物量的影响

3.2.2外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗叶片含水量及根系活力的影响

3.2.3外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗叶片细胞膜透性及丙二醛含量的影响

3.2.4外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗叶片活性氧清除酶活性的影响

3.2.5外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗叶片渗透调节物质含量的影响

3.2.6外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗光合作用的影响

3.2.7外源脱落酸和外源硅对尖果沙枣幼苗叶绿素荧光特征参数的影响

第四章讨论

4.1控水干旱处理的起点选择

4.2自然干旱下尖果沙枣幼苗各项生理生化指标的变化

4.3干旱胁迫下尖果沙枣幼苗的生长量的变化与外源硅和脱落酸

4.4干旱胁迫下尖果沙枣幼苗的根系活力、渗透调节物质与外源硅和脱落酸

4.5干旱处理下尖果沙枣叶片细胞膜透性、保护酶类活性与外源硅和脱落酸

4.6干旱胁迫下尖果沙枣幼苗光合特性、叶绿素荧光参数与外源硅和脱落酸

结论

参考文献

附录

致谢

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附图