槲寄生与寄主红树植物之间水分和营养研究

摘要

本文研究了瘤果槲寄生Viscum ovalifolium和红树植物海桑Sonneratia caseolaris的寄生系统。槲寄生属Viscum是桑寄生科常绿灌木或亚灌木，属于半寄生植物。试验地点为海南清澜港红树林自然保护区，样地内海水平均盐度为17.2ppt。自然条件下测定植物叶片的叶绿素荧光和光合气体交换速率，并于控制环境下测定光响应曲线和CO2响应曲线。同时测定叶绿素含量、叶片渗透势、木质部和叶片的元素(Na、Cl、K、Ca、Mg、N、P)含量等。 1.与以往的研究结果不同，此处的槲寄生叶片蒸腾速率(Tr)全天低于寄主，但是两者均具有非常高的叶片氮含量。所以 (1)验证假设：当氮供应充足时，寄生在红树植物上的槲寄生会降低自身的Tr以避免盐分的过量积累。 (2)尽管槲寄生Tr低于寄主，但仍然支持槲寄生的高蒸腾吸氮假说。 2.从生理和生化方面研究了植物的光合作用，探讨盐胁迫下槲寄生与其寄主的光合效率、光抑制以及光保护等，结果表明： (1)健康植物叶片的最大光合效率Fv/Fm值一般在0.83～0.85之间，红树植物海桑的Fv/Fm值为0.841。并且数据显示海桑植物的光合速率(A)没有受到明显的限制，即使在高光强下海桑仍不易发生光抑制，证明了红树植物的耐盐性。 (2)槲寄生的光合生化指标如最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)均显著低于寄主，支持槲寄生本底光合较低的结论。但是其单位叶片面积的叶绿素含量很高，说明可以通过提高单位面积叶绿素含量来提高A。 (3)槲寄生的气孔导度(gs)全天均低于寄主，叶肉导度(gm)也显著降低，说明盐胁迫下槲寄生A降低的主要原因是扩散限制即gs和gm的限制。 (4)槲寄生Fv/Fm值为0.795明显低于正常值，说明槲寄生发生了光抑制。但是，因为其Fv/Fm值降低的主要原因是最大荧光Fm的降低而非本底荧光Fo的升高，说明槲寄生发生永久性光破坏的程度相对较轻，其主要发生的是可恢复性的光失活。 (5)槲寄生的非光化学猝灭(NPQ)随光强增加而直线上升，说明盐胁迫下槲寄生提高了光保护机制。利用Demmig-Adams的方法分析显示：尽管槲寄生用于电子传递的光能较低但其用于热耗散的能量较高，所以叶片内并没有积累多余能量，证明槲寄生提高热耗散的光保护机制是有效的。 3.K、Na、Ca和Mg离子通过吸器从寄主进入槲寄生的过程中，K含量基本不变、Na降低、Ca降低、而Mg升高，证明槲寄生对离子的吸收是有选择性的。吸器内积累了非常高的离子含量，支持槲寄生与其寄主之间不存在木质部与木质部的直接相连。结合槲寄生的蒸腾吸氮机制，本文提出假设：吸器既不是直接相通的木质部导管也不是完全的实质组织，而是两者兼有，也即营养吸收方式即有被动吸收也有主动吸收。 4.虽然此处槲寄生的Tr低于寄主，但是其具有非常低的A导致较低的水分利用效率(A/E)。推测槲寄生可以通过从寄主吸收异养碳，以保障植物体的碳收支平衡。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1寄生植物分类

2我国的红树林寄生植物

3槲寄生概述

3.1槲寄生的蒸腾速率研究

3.2槲寄生的吸氮假说

3.3槲寄生的光合作用研究

3.4槲寄生叶片的低水势和离子积累

3.5吸器的功能与营养关系模型

4槲寄生—红树植物寄生系统

4.1红树植物概述

4.2红树植物的盐分平衡机制

4.3槲寄生—红树植物寄生系统

5本研究的内容和目的

第二章材料与方法

1样地概况

2实验材料

3野外测量

3.1叶绿素荧光和气体交换的日变化测量

3.2荧光参数分析

3.3光合曲线测量

3.4光合曲线拟合

4样品采集

5样品分析

5.1分析样品的制备

5.2样品测定

6统计分析

第三章结果与讨论

1槲寄生与其寄主的元素关系

1.1木质部离子含量变化

1.2叶片元素含量

1.3讨论

2槲寄生的蒸腾与氮的关系

2.1叶片氮含量

2.2气体交换测量结果

2.3讨论

3盐胁迫对槲寄生的影响

3.1叶绿素荧光测量结果

3.2讨论

4盐胁迫下槲寄生与红树植物的光合生理比较

4.1叶绿素含量

4.2光合生理生化参数

4.3讨论

5槲寄生的水分和氮利用

第四章结论与展望

1结论

1.1槲寄生的吸器与离子积累

1.2盐胁迫对槲寄生的影响

1.3槲寄生的氮利用

1.4盐胁迫下，红树植物与槲寄生的不同适应机制

2展望

参考文献

致谢