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四种引进树种对大庆地区土壤盐碱胁迫的生理响应

作　者: 崔强
导　师: 王庆成
学　校: 东北林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 盐碱胁迫桃叶卫矛(Euonymus bungeanus) 金银忍冬(Lonicera maackii) 红皮云杉(Picea koraiensis) 樟子松(Pinus sylvestris var．Mongolica) 生理响应大庆
分类号: S718.4
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文对桃叶卫矛(Euonymus bungeanus)、金银忍冬(Lonicera maackii)、红皮云杉(Picea koraiensis)和樟子松(Pinus sylvestris var. Mongolica)等4种木本植物在NaHCO3胁迫下的生理反应进行了研究,对参试树种耐盐碱能力进行评估,确定各树种对盐碱胁迫的耐受范围。主要研究结论如下：(1)4个树种苗木抗盐碱能力依次为忍冬>卫矛>樟子松>云杉。随胁迫强度的增加,4个树种苗木根、茎、叶及整株相对增长量均呈下降趋势,但下降幅度存在差异,依次为忍冬>卫矛>樟子松>云杉。(2)盐碱胁迫下,4个树种苗木的光合作用受到明显抑制,表现为叶绿索含量降低,净光和速率(Pn)下降。NaHCO3胁迫对云杉和樟子松P。的影响明显大于卫矛和忍冬。轻度胁迫导致云杉和樟子松P。显著下降(P<0.01),分别下降21.7%和22.5%,对卫矛和忍冬P。没有显著影响(P>0.05);中、重度胁迫下云杉和樟子松Pn下降幅度大于卫矛和忍冬的下降幅度。樟子松光合速率降低的主导因素为气孔限制因素；非气孔因素是造成云杉光合作用降低的主导因素；在轻度胁迫下卫矛叶片光合下降的原因是气孔限制,而在中、重度胁迫时,其光合下降的主要原因是非气孔限制；忍冬与卫矛相反。(3)随胁迫时间的延长,4个树种苗木叶片中游离脯氨酸含量总体上呈现出先上升后下降的趋势,在各个胁迫时期,随胁迫强度的增加,4个树种游离脯氨酸含量总体呈逐渐上升趋势。随胁迫时间的延长和胁迫强度的增加,4个树种苗木叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量总体呈上升趋势。随胁迫强度的增加,4个树种苗木地上部分和根中Na+含量均逐渐增加,K+含量则逐渐下降。相同胁迫强度下,忍冬和卫矛地上部分Na+含量低于根系,云杉和樟子松地上部分Na+含量高于根系。相同胁迫强度下,4个树种苗木根系K+含量均低于地上部分。各胁迫强度下忍冬和卫矛根系Na+/K+均高于地上部分,云杉和樟子松根系Na+/K+均低于地上部分。(4) NaHCO3胁迫下,4个树种苗木叶片均受到一定程度的氧化损伤,表现为MDA和H202大量积累,电解质渗透率明显增大,卫矛和忍冬受害程度低于云杉和樟子松。各种抗氧化酶和抗氧化剂协同作用,共同抵御活性氧的伤害。与云杉和樟子松相比,卫矛和忍冬具有较高的SOD、CAT和APX活性。随胁迫强度的增加,卫矛和忍冬CAT和GR活性逐渐升高,云杉和樟子松CAT和GR活性逐渐降低。同时,卫矛和忍冬POD活性逐渐降低,云杉和樟子松活性逐渐升高。以上研究结果表明这4个树种在抗氧化防御效率方面存在明显的差异。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-12
1 绪论  12-25
  1.1 研究背景  12
  1.2 盐胁迫对植物的影响  12-17
    1.2.1 盐胁迫对植物生长的影响  12
    1.2.2 盐胁迫对植物水分平衡的的影响  12-13
    1.2.3 盐胁迫对离子吸收和植物营养的影响  13-14
    1.2.4 盐胁迫对植物膜系统稳定性的影响  14-15
    1.2.5 盐胁迫对植物酶系统的影响  15
    1.2.6 盐胁迫对植物光合作用的影响  15
    1.2.7 盐胁迫对植物呼吸作用的影响  15-16
    1.2.8 盐胁迫对植物体内物质代谢的影响  16
    1.2.9 盐胁迫对植物体内有机物的影响  16
    1.2.10 盐胁迫对植物内源激素的影响  16-17
  1.3 植物对盐碱胁迫的生理适应机制  17-21
    1.3.1 渗透调节  17-19
    1.3.2 离子区域化与离子的外排  19
    1.3.3 维护膜系统的完整性  19-21
    1.3.4 改变代谢途径  21
  1.4 桃叶卫矛、金银忍冬、樟子松、红皮云杉研究现状  21-23
    1.4.1 桃叶卫矛  21
    1.4.2 金银忍冬  21-22
    1.4.3 樟子松  22
    1.4.4 红皮云杉  22-23
  1.5 本项研究的目的和意义  23-25
    1.5.1 植物抗盐生理理论研究中存在的问题  23
    1.5.2 本项研究的目的和意义  23-25
2 材料与方法  25-31
  2.1 试验材料及处理  25
  2.2 研究方法  25-30
    2.2.1 苗木生长指标测定  25-26
    2.2.2 苗木生理指标测定  26-30
  2.3 数据处理与制图  30-31
3 结果与分析  31-59
  3.1 NaHCO_3胁迫对各树种苗木生长的影响  31-36
    3.1.1 NaHCO_3胁迫条件下苗木的伤害症状  31
    3.1.2 对各树种苗木苗高和地径的影响  31-33
    3.1.3 对各树种苗木叶片生物量的影响  33-34
    3.1.4 对各树种苗木茎生物量的影响  34
    3.1.5 对各树种苗木根生物量的影响  34-35
    3.1.6 对各树种苗木单株生物量累积的影响  35
    3.1.7 对各树种苗木根冠比的影响  35-36
  3.2 NaHCO_3胁迫对各树种苗木光合参数的影响  36-43
    3.2.1 对各树种苗木叶绿素含量的影响  36-37
    3.2.2 对各树种苗木净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度的影响  37-39
    3.2.3 对各树种苗木叶绿素荧光特性的影响  39-43
  3.3 NaHCO_3胁迫对各树种苗木渗透调节物质含量的影响  43-51
    3.3.1 对各树种苗木游离脯氨酸含量的影响  43-45
    3.3.2 对各树种苗木可溶性糖含量的影响  45-46
    3.3.3 对各树种苗木可溶性蛋白含量的影响  46-47
    3.3.4 对各树种苗木Na~+、K~+含量的影响  47-51
  3.4 NaHCO_3胁迫对各树种苗木叶片膜系统伤害和活性氧产生的影响  51-54
    3.4.1 对丙二醛含量的影响  51-52
    3.4.2 对叶片电解质外渗率的影响  52-53
    3.4.3 对叶片H_2O_2含量的影响  53-54
  3.5 NaHCO_3胁迫对各树种苗木叶片抗氧化系统的影响  54-59
    3.5.1 对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响  54
    3.5.2 对对叶片过氧化氢酶(CAT)活性的影响  54
    3.5.3 对叶片过氧化物酶(POD)活性的影响  54
    3.5.4 对叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响  54-55
    3.5.5 对叶片谷胱甘肽还原酶(GR)活性的影响  55
    3.5.6 对叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响  55
    3.5.7 对叶片抗坏血酸(ASA)含量的影响  55-59
4 讨论  59-65
  4.1 NaHCO_3胁迫对4个树种苗木生长的影响  59
  4.2 NaHCO_3胁迫对4个树种苗木叶绿素含量的影响  59-60
  4.3 NaHCO_3胁迫对4个树种苗木光合参数的影响  60-61
  4.4 NaHCO_3胁迫对4个树种苗木荧光特性的影响  61
  4.5 NaHCO_3胁迫对4个树种有机渗透调节物质含量的影响  61-63
  4.6 NaHCO_3胁迫对4个树种无机离子含量的影响  63
  4.7 NaHCO_3胁迫对4个树种抗氧化防御系统的影响  63-65
结论  65-66
参考文献  66-84
攻读学位期间发表的学术论文  84-85
致谢  85-86

四种引进树种对大庆地区土壤盐碱胁迫的生理响应

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