ABA敏感性对拟南芥群体异速生长指数和个体相互作用的调控研究

摘要

植物之间相互作用和群体(自疏指数)异速生长指数是近年来植物生态学研究中的两个热点命题。脱落酸(absicisicacid，ABA)可以调节植物果实脱落、种子休眠、发芽、细胞分裂和一系列逆境响应过程。那么，ABA会在植物之间相互作用和群体(自疏指数)异速生长指数中起着何种调节作用呢?一系列ABA突变体的分离、识别及其信号研究为我们研究ABA敏感性对植物之间相互作用和群体(自疏指数)异速生长指数提供了良好的试验材料。本文以两个拟南芥ABA突变体(abi1-1，ABA不敏感型；era1-2，对ABA超敏感型)为试验材料，研究了ABA敏感性对拟南芥群体异速生长指数和个体之间相互作用的调节规律。本文得到的主要研究结果如下： (1)ABA敏感性通过资源利用效率影响拟南芥群体自疏指数。abi1-1的自疏指数小于野生型，era1-2的自疏指数大于野生型。分支理论(或四维模型)中的两个资源利用参数(l根距中部叶片的平均高度；a全部叶片面积)表明：在密度胁迫条件下，era1-2对资源的利用优于abi1-1。叶片光资源利用参数(光合速率、光合指数PSI)、水分损失(如蒸腾速率、气孔导度)及水分利用率(光合速率/蒸腾速率)的结果与上述两个参数(l和a)变化相一致。这表明，ABA敏感性通过资源利用(光和水)影响拟南芥群体的自疏指数。 (2)ABA敏感性通过调节个体相互作用影响拟南芥群体异速生长指数。在正常条件下，日生长速率(G)与个体大小(M)、株高(L)与个体大小(M)、光合生物量(Mp)与非光合生物量(Mn)及日生长速率(G)与光合生物量(Mp)异速生长指数受拟南芥ABA敏感性影响；并且，拟南芥突变体abi1-1个体之间相对作用强度(RⅡ)与M的关系也不同于突变体era1-2。在5个盐分梯度下，个体大小(M)与密度(D)异速生长指数和RⅡ随着盐分胁迫变化而同步变化，且这种变化速度也受拟南芥对ABA敏感性的影响。这意味着，ABA敏感性可能先影响拟南芥个体之间相互作用，进而影响其群体异速生长指数。 (3)ABA敏感性通过表型可塑性响应影响拟南芥个体之间的正相互作用。高浓度盐分胁迫条件下，拟南芥个体之间出现正相互作用，且ABA超敏感型可以使拟南芥个体之间的正相互作用变的更显著。随着ABA超敏感性的增强，拟南芥对邻体去除的形态响应变化(叶面积、叶片密度、叶片厚度、地上部/地下部、茎长和花密度)逐渐变大。同时，突变体abi1-1对邻体去除的生理响应(蒸腾速率、气孔开度、光合速率、水分利用效率)小于突变体era1-2。这些表明，ABA敏感性可以通过影响拟南芥的表型可塑性(包括形态可塑性和生理可塑性)而调节拟南芥个体之间的正相互作用。 通过以上研究结果，我们可以得到以下结论：ABA敏感性可以通过影响拟南芥的资源利用效率影响群体自疏指数；或者ABA敏感性可以通过影响拟南芥的表型可塑性(包括形态可塑性和生理可塑性)而调节拟南芥个体之间的(正)相互作用，而个体之间的相互作用的变化驱动其群体异速生长指数的变化。这些研究及对于推动激素与生态学的进一步整合，丰富和发展激素生态学具有重要的意义。

目录

文献综述

引言

材料与方法

结果与分析

讨论

结语

参考文献

致谢

博士期间科研成果及参加科研课题