喜树苗木生长、生理生化特性及喜树碱含量对光照强度的响应

摘要

论文研究了不同光照强度（全光照、75％光强、50%光强、25%光强）对喜树苗木生长、叶绿素含量、光合参数、荧光参数、保护酶系统、喜树碱含量以及喜树碱合成过程关键酶和基因表达量的影响。结果表明，75%光强最有利于喜树的生长，而100%和25%光强则使喜树的生长受到抑制；随光照强度降低和处理时间的延长，喜树碱合成过程相关酶TSB和TDC活性的增加，与之相应的tsb、tdc1、tdc2基因表达也随之增加，促进喜树碱含量的增加；50%光照水平下，单位面积上的喜树碱产量达到最高。研究结果为喜树叶用园密度设置和光照强度的管理提供了理论依据。通过对各项指标的分析和比较，主要研究结果如下：　　（1）不同光照强度下，喜树的生长不同：75%光照喜树生长最优；100%和25%光照强度下，生物量和苗高增长受到抑制。喜树的叶面积的变化表现为喜树幼苗的叶面积随着光照强度的降低而增加。　　（2）随着光照强度的升高，喜树叶片中chla、chlb、chl(a+b)和类胡萝卜素含量均下降，喜树幼苗的光合参数（包括净光合速率 Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr）均呈上升趋势，说明低光下喜树叶片合成大量的叶绿素以便吸收更多光能，促进光合作用；但在全光照条件下，光合参数（包括净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr）略有下降，胞间CO2浓度Ci也有所升高，说明过高的光强引起的光能过剩促进了叶绿素的降解。而75%光照条件下，有较高的Fv/Fm、Fo、Fm、ΦPSⅡ、qP的值，说明此时喜树叶片的光抑制程度和光缺乏现象得到缓解，使喜树幼苗在此时保持较高的PSⅡ光化学效率。　　（3）25%和全光照条件下，喜树幼苗的REC、MDA含量以及超氧阴离子(O2.-)的产生速率和过氧化氢H2O2的含量较其他光照条件下高，说明此时植物受到光缺乏以及光抑制引起的伤害作用。且与全光照组相比，喜树幼苗的SOD、CAT、POD的活性在75%光照下较低，在其他光照下较高，说明SOD、CAT和POD对清除喜树体内的活性氧有着重要作用，但当伤害加强时，POD、SOD和CAT，却不能完全清除植物体内过多的活性氧。　　（4）光照强度影响着喜树叶片气孔和叶绿体的生长发育。过低和过高的光照强度都不利于气孔和绿体的发育。低光强通过减少气孔密度以减少光反应中心的负担，高光强通过减少气孔的开度减少水分的散失。而过低和过高的光强导致了叶绿体的变形以及类囊体薄膜结构紊乱。　　（5）光照强度的降低和处理时间的延长促进了次生代谢产物喜树碱含量的增加，也引起与喜树碱合成过程相关酶TSB和TDC活性的增加。与之相应的TSB基因表达量和TDC1、TDC2也随之增加。但是，当处理时间达到60天时，在25%光强条件下的喜树生长受到抑制，导致最终50%光照水平下，喜树碱的产量最高。

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前言

第一章 文献综述

1.1 光照强度与植物生长发育关系的研究

1.2 喜树及其研究现状

1.3 试验研究的目的与意义

第二章 材料与方法

2.1 研究方法

2.2 测定指标及方法

2.3 数据处理

第三章 光照强度对喜树幼苗生长的影响

3.1 光照强度对喜树幼苗苗高、地径和生物量的影响

3.2 光照强度对喜树幼苗叶面积及长势的影响

3.3 小结与讨论

第四章 光照强度对喜树幼苗光合性能和叶绿素荧光的影响

4.1 光照对喜树幼苗叶片光合色素含量的影响

4.2 光照强度对喜树幼苗光合参数的影响

4.3光照强度对喜树幼苗荧光参数的影响

4.4小结与讨论

第五章 光照强度对喜树叶片质膜完整性和活性氧代谢的影响

5.1 光照强度对喜树叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率(REC)、的影响

5.2 光照强度对喜树幼苗超氧阴离子(O2.-)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量的影响

5.3 光照强度对喜树幼苗叶片保护酶活性的影响

5.4 小结与讨论

第六章 光照强度对喜树光合器官的影响

6.1 光照强度对喜树叶片气孔扫描结构的影响

6.2 光照强度对喜树叶片叶绿体超微结构的影响

6.3 小结及讨论

第七章 光照强度对喜树碱合成的影响

7.1 光照强度对喜树碱含量以及产量的影响

7.2 光照强度对TSB和TDC酶活性的影响

7.3 光照强度对tsb、tdc1和tdc2的基因表达量的影响

7.4 小结和讨论

第八章 结论与展望

8.1 结论

8.2 展望

参考文献

个人简介

致谢