四居群大花旋蒴苣苔的生理生态学研究

摘要

大花旋蒴苣苔（Boea clarkeana Hemal.）为苦苣苔科（Gesneriaceae）旋蒴苣苔属（Boea）多年生草本植物，为我国特有种。大花旋蒴苣苔的生境条件较为恶劣，土壤缺乏矿质营养，极易失水。由于大花旋蒴苣苔在完全脱水后复水可以复苏，我们称之为复苏植物。因此，研究大花旋蒴苣苔在脱水复水过程中的生理生化特征，具有重要的理论和实际意义。
　　本文通过采用培养皿纸上发芽床实验设计，研究了不同浓度的PEG、NaCl、CaCl2和pH对陕西居群(SXP)、四川居群(SCP)、安徽居群(AHP)和浙江居群(ZJP）四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响；通过设计不同时间的脱水与复水处理时间，研究了四居群大花旋蒴苣苔在脱水与复水过程中的生理指标的变化以及ZJP大花旋蒴苣苔在不同脱水与复水过程中六种钙形态变化。主要研究结果如下：
　　1、不同浓度的PEG（聚乙二醇）、NaCl、CaCl2和pH对四居群种子萌发的影响研究发现，PEG胁迫对四居群种子的发芽率和萌发指数均具有抑制作用，SCP和ZJP种子发芽势随PEG浓度的增加呈先上升后下降的趋势，四居群种子的活力指数和幼苗根长均随PEG浓度的增加呈先上升后下降的趋势；CaCl2处理条件下，四居群种子的发芽率、发芽势、萌发指数和活力指数均随CaCl2浓度的增加呈先上升后下降的趋势，CaCl2处理对AHP幼苗的生根具有抑制作用；NaCl处理条件下，四居群种子的发芽率、萌发指数随NaCl浓度的增加呈先上升后下降的趋势，NaCl处理对SXP和ZJP种子的发芽势具有抑制作用，对SXP和AHP种子的活力指数有抑制作用，SXP、SCP和AHP三居群幼苗根长随NaCl浓度的上升呈下降的趋势；pH处理对SXP、ZJP和AHP三居群种子的萌发影响不明显，但弱碱的环境条件有利于种子的萌发。
　　2、不同时间脱水（0、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h）和脱水48 h后不同时间复水（4 h、8 h、12 h、24 h、48 h）条件下大花旋蒴苣苔生理指标的变化结果表明：（1）四居群大花旋蒴苣苔超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）3种抗氧化酶活性在脱水与复水过程中均表现出先升高后下降的趋势，且SXP和SCP均在脱水48h时达到最大值，AHP和ZJP在脱水24h时达到最大值，SXP的POD活性与对照组相比升高了58％，增幅较另三个居群增幅最小，而峰值最大；SXP的SOD活性与对照组相比升高了35％，与另三个居群相比增幅最小，ZJP与对照组相比升高了46％，增幅最大；SXP的CAT活性与对照组相比上升了37％，与另三个居群相比增幅最小，峰值最大，ZJP与对照组相比升高了41％，增幅最大。（2）四居群大花旋蒴苣苔MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在脱水与复水过程中均表现出先升高后下降的趋势，且SXP和SCP均在脱水48h时达到最大值，AHP和ZJP在脱水24 h时达到最大值，SXP的MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖的增幅与另三个居群相比较，其增幅均最小而峰值均最大，ZJP的增幅均最大而峰值均最小。
　　3、不同时间脱水（0、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h）和脱水48 h后不同时间复水（4 h、8h、12h、24h、48h）条件下大花旋蒴苣苔（ZJP）六种钙形态含量的变化，结果表明：在未进行脱水时，六种钙形态的含量整体表现为：果胶酸钙>水溶性有机酸钙>硝酸钙与氯化钙>磷酸钙与碳酸钙>草酸钙>硅酸钙。在脱水与复水过程中，硝酸钙与氯化钙、水溶性有机酸钙、果胶酸钙均表现为先下降后上升的趋势，其含量均在脱水48 h时达到最低，与对照组相比，硝酸钙与氯化钙下降了64.47％、水溶性有机酸钙下降了40.37％、果胶酸钙下降了24.64％。磷酸钙与碳酸钙、草酸钙和硅酸钙在脱水与复水过程中表现为先上升后下降的趋势，其含量均在脱水48 h时达到最大，与对照组相比，磷酸钙与碳酸钙上升了44.1％、草酸钙上升了76.45％、硅酸钙上升了39.34％。

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第一章 大花旋蒴苣苔研究概况及相关研究综述

1复苏植物的概念

2复苏植物的种类和分布

3复苏植物复苏机理研究

3.1复苏植物在脱水复苏过程中细胞结构的变化

3.2复苏植物脱水复水过程中保护物质含量的变化

3.3 复苏植物光合作用的研究

3.4 复苏植物信号通路研究

3.5复苏植物特殊应答蛋白研究

4 大花旋蒴苣苔研究进展

4.1大花旋蒴苣苔的分布状况

4.2 大花旋蒴苣苔繁育系统和传粉生物学研究

4.3 大花旋蒴苣苔组织培养与快速繁殖的研究

4.4大花旋蒴苣苔的抗旱性研究

4.5 种子萌发特性研究

4.6 光合作用的研究

3 本研究的内容和意义

3.1 研究内容

3.2 研究意义

第二章 三种胁迫对大花旋蒴苣苔四居群种子萌发的影响

1 材料与方法

1.1种子来源

1.2试验方法

1.3 数据处理与分析

2 结果与分析

2.1 PEG胁迫对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

2.2 盐胁迫对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

2.3 pH值对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

3讨论

3.1干旱胁迫对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

3.2 盐胁迫对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

3.3 pH对四居群大花旋蒴苣苔种子萌发的影响

第三章 四居群大花旋蒴苣苔脱水与复水过程中生理指标的变化

1 材料与方法

1.1试验材料

1.2 测定指标和方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 脱水与复水对四居群大花旋蒴苣苔抗氧化酶活性的影响

2.2 脱水与复水对四居群大花旋蒴苣苔MDA含量的影响

2.3 脱水与复水对四居群大花旋蒴苣苔脯氨酸含量的影响

2.4 脱水与复水对四居群大花旋蒴苣苔可溶性蛋白含量的影响

2.5 脱水与复水对四居群大花旋蒴苣苔可溶性糖含量的影响

3 讨论

4结论

第四章 大花旋蒴苣苔脱水与复水过程中钙形态的变化

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

2 结果与分析

3 讨论

4 结论

第五章 结论与展望

1 研究结论

2 不足与展望

不足之处

展望

参考文献

致谢

附录：读研期间论文发表情况及获奖情况