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沙生植物——冰草抗逆生理研究

作　者: 王荣华
导　师: 汤庚国
学　校: 南京林业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 冰草抗旱抗盐机理生理指标园林应用
分类号: Q945
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

近些年来，由于人口激增，自然植被遭到严重破坏，我国北方地区沙化日渐严重，北京作为我国的首都，由于沙化问题引起的沙尘暴等现象严重困扰着人民的正常生活，大大降低了环境质量。因此，适合当地气候条件，具有防风固沙功能，且具有一定经济价值的植物的筛选，对于改善环境，提高环境质量，创造清新、幽雅的人居环境具有重要意义。为科学选择适应干旱气候条件的沙生植物，需要对抗逆性强的植物的适应逆境条件的机制进行系统而深入地研究，以便为沙生植物的选择提供科学的依据。冰草属于寿命较长的多年生丛生牧草，抗寒、耐旱性强，营养丰富，是我国北方干旱和半干旱地区改良天然牧草和人工草地的适宜草种。冰草不仅是一种重要的牧草，而且由于它的抗旱、抗寒和耐荒漠的特性，又是一种具有重要生态和遗传价值的植物材料。本文研究内容为国家科技部攻关项目：首都圈(环北京)防沙治沙应急技术研究与示范项目中的共性技术项目研究“防沙治沙适应植物新品种筛选、配套栽培技术及沙区植物病虫鼠害重大生物防治技术研究”的一部分，以两种冰草为材料，对其进行了抗旱和抗盐性研究。主要通过测定两种冰草植株在不同浓度胁迫下的一些生理指标，了解不同胁迫对植物造成的伤害以及植物对胁迫的反应，为完善植物抗逆机理提供理论依据，并比较两种冰草抗逆性，为内蒙古地区抗逆性强的沙生植物的筛选提供理论依据。主要结论如下：一、利用PEG—6000(聚乙二醇)模拟土壤干旱胁迫对两种冰草根部进行渗透胁迫，发现渗透胁迫会影响冰草植株一系列生理反应：相对含水量下降显著，渗透调节物质(包括脯氨酸、可溶性糖等)显著增加，保护酶活性在轻度胁迫下升高，而中度或重度胁迫下活性降低或者不变，细胞膜透性明显增大，MDA(丙二醛)含量增加显著，得出冰草植株之所以抗旱有三个原因： 1、冰草在轻度渗透胁迫下会提高保护酶活性以消除干旱胁迫产生的过多的氧自由基，维持植株正常的生理功能。 2、冰草植株在渗透胁迫条件下会增加渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖类以降低细胞渗透势，使其在高渗溶液中仍能够保持一定水分的吸收，植株能够维持生命活动。 3、冰草植株在干旱条件下关闭气孔，以减少水分散失，叶片萎蔫，以减少蒸腾面积。二、用不同浓度的NaCl(氯化钠)溶液对冰草植株进行根际渗透胁迫发现，冰草在低盐浓度胁迫下能够保持正常的生理代谢，而高浓度盐胁迫下植株质膜透性增大，鲜重减少，生长明显受到抑制，有机渗透调节物质显著增加，长时间胁迫植株死亡。得出冰草植株耐盐有三个原因： 1、冰草植株能够增加可溶性渗透调节物质，以降低细胞渗透势，保持植株根系吸水。 2、冰草植株对地上部分生长的抑制大于对地下部分生长的抑制，这样可以增强根系吸水，较少叶片的蒸腾失水。 3、冰草植株通过将Na~+截留在根部，控制Na~+向地上部分的运输，以维持植株代谢旺盛部位的离子平衡。三、通过研究两种冰草植物对两种胁迫的反应指出干旱胁迫和盐胁迫通过不同的途径对植物进行伤害，主要表现在叶片的失水速率和保护酶活性的变化，干旱胁迫短时间内叶片失水速率很快，叶片萎蔫，引起保护酶活性显著变化，表明干旱胁迫主要是通过氧化胁迫对植株造成伤害，而盐胁迫下叶片相对含水量几乎保持不变，表明盐胁迫对植物的伤害主要通过离子毒害和营养亏缺造成。四、对抗旱和抗盐沙生植物在园林上的应用进行了简单的论述

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章研究背景及文献综述  9-15
  一、研究背景  9-10
  二、文献综述  10-15
    1.1 前言  10
    1.2 植物逆境生理的概念和研究意义  10
    1.3 植物耐旱性研究进展  10-13
      1.3.1 干旱胁迫对植物的影响  10-11
      1.3.2 植物对干旱胁迫的生理响应  11-12
      1.3.3 植物耐旱机理  12-13
    1.4 植物耐盐性研究进展  13-15
      1.4.1 盐胁迫对植物的影响  13
      1.4.2 植物对盐胁迫的生理响应  13-14
      1.4.3 植物耐盐机理  14-15
第二章渗透胁迫下冰草植株的变化  15-30
  一、材料与方法  15-17
    1.1 植物材料  15
    1.2 试验准备  15
    1.3 胁迫处理  15
    1.4 测定方法  15-17
  二、结果与讨论  17-27
    2.1 两种冰草在大田中的生长状况  17-18
    2.2 渗透胁迫对冰草植株外部形态的变化  18
    2.3 渗透胁迫下叶片相对含水量的变化  18-19
    2.4 渗透胁迫下渗透调节物质的变化  19-21
    2.5 渗透胁迫下保护酶系统的变化  21-24
    2.6 渗透胁迫下可溶性蛋白含量的变化  24-25
    2.7 渗透胁迫对植物的伤害  25-27
      2.7.1 渗透胁迫下质膜透性的变化  25-26
      2.7.2 渗透胁迫下MDA含量的变化  26-27
  三、小结与讨论  27-30
    3.1 小结与讨论  27-29
    3.2 展望  29-30
第三章盐胁迫下冰草植株的变化  30-39
  一、材料与方法  30
    1.1 植物材料  30
    1.2 材料准备  30
    1.3 胁迫处理  30
    1.4 测定方法  30
  二、结果与讨论  30-37
    2.1 盐胁迫下两种冰草植株外部形态的变化  31
    2.2 盐胁迫下蒙古冰草根冠比的变化  31
    2.3 盐胁迫下两种冰草鲜重的变化  31-32
    2.4 盐胁迫下两种冰草植株叶片相对含水量的变化  32-33
    2.5 盐胁迫下两种冰草植株渗透调节物质的变化  33-34
    2.6 盐胁迫下植株中离子含量的变化  34-36
    2.7 盐胁迫对植株的伤害  36-37
  三、小结与讨论  37-39
    3.1 小结与讨论  37-38
    3.2 展望  38-39
第四章冰草抗旱和抗盐性总结  39-40
  一、两种不同胁迫对冰草植株的影响  39-40
  二、冰草植株抗逆性特点总结  40
第五章抗旱抗盐性园林植物应用与分析  40-43
  一、优良沙地园林植物推荐  40-41
  二、抗旱抗盐沙生植物园林应用及分析  41-43
    2.1 沙区绿化中抗旱抗盐植物的应用  41
    2.2 高速公路路体绿化中抗旱抗盐植物的应用  41-42
    2.3 干旱盐碱裸地绿化中抗旱抗盐碱植物的应用  42
    2.4 荒山绿化建设中抗旱抗盐碱植物的应用  42-43
    2.5 城市绿地建设中抗旱抗盐碱植物的应用  43
参考文献  43-48

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