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不同树龄及低温胁迫对油茶生理生化指标的影响

作　者: 文佳
导　师: 束庆龙
学　校: 安徽农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 油茶树龄生理特性化学成分低温胁迫抗逆性
分类号: S794.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

安徽为油茶分布的北缘地带，故影响油茶发展的因素较多，尤其是低温和干旱。据观察，不同树龄对低温和干旱的耐受性有所不同，一般成林比幼林抗逆性强。为了揭示不同树龄的生理生化指标及其与抗逆性的关系，本文在舒城县河棚镇选择7个树龄（2、3、5、10、25、50和100年生）油茶植株为试材，较系统地研究了不同树龄油茶叶片含水量、相对电导率值、酶活性、苯醇抽提物、纤维素含量等主要化学成分的差异，并对部分树龄进行了室内低温胁迫试验，研究结果表明：1．新梢生长量随着树龄增大呈先上升后下降趋势。其中，春梢生长量在10~25年生油茶中最大，而梢长、梢粗以10年生油茶为最大，分别为16.58cm和3.00mm。不同树龄之间新梢生长量差异极显著(p<0.01)。叶片生长量随树龄增大变化趋势与新梢相似，叶长、叶宽和叶片鲜重都在25年生油茶植株最大，分别为5.19cm、3.02cm和0.57g。但不同树龄之间叶片生长量差异不显著（p<0.01）。2．通过对不同树龄油茶植株水分生理指标的测定结果表明：（1）叶片含水量随树龄增大呈下降趋势。叶片含水量在2年生中最大，为51.3%，100年生中最小，为59.4%。但不同树龄之间叶片含水量差异未达到显著水平（p>0.05）。（2）随树龄增大，油茶叶片束缚水/自由水比先增大、后略降。50年生油茶达到最大值，为0.0912，较2年生油茶0.0679高出34.3%。不同树龄之间束缚水/自由水比差异达到显著水平（p<0.05）；叶片水势随树龄增大明显呈上升趋势，不同树龄之间叶片水势差异极显著（p<0.01）；叶片肿胀度随树龄增大呈明显下降趋势。不同树龄之间2年生叶片肿胀度差异达到极显著（p<0.01）。3．叶片电阻值与树龄呈正相关关系，且不同树龄之间电阻值差异达到极显著水平(p<0.01)。各树龄油茶2年生叶片电阻值都高于新叶电阻值，且2年生叶片电阻值升幅大于新叶电阻值，70至100年生期间，叶片电阻值都陡增，显示100年生油茶叶片含水量急剧下降，可能是由树体衰退所导致。新梢电阻值随树龄增大变化趋势与叶片相似。但新梢电阻值在70年生油茶中便出现增幅显著加大的情形，表明70-100年生油茶新梢内水分含量出现大幅减少。4．通过对不同树龄油茶叶片丙二醛（MDA）及游离脯氨酸（free proline）含量的测定发现：叶片MDA含量随树龄增大呈下降趋势。2年生油茶植株含量最多，达5.10mmol/g FW，100年生油茶植株含量最少，为2.59mmol/g FW；游离脯氨酸含量则随树龄增大呈上升趋势，从3年生油茶的1166.13μg/g上升至50年生油茶的1281.37μg/g但100年生油茶游离脯氨酸含量略有下降。5．通过对7个树龄油茶过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）两种酶活性的测定结果表明：油茶植株CAT活性随树龄增大呈初期上升随后下降的趋势（抛物线型）。以10年生油茶最高，达到了67.20U/g.min；与此相似，油茶植株的POD活性随树龄增大先上升后降低，整体在0.75U/g.min~1.53U/g.min范围内变化。另外方差分析表明，7个不同树龄油茶POD活性两两之间差异显著（p<0.05），7个树龄油茶间CAT活性差异也达到显著水平（p<0.05）。6．不同树龄油茶的内含物研究结果表明：随着树龄增加，油茶枝条、叶片木质素质量分数均呈先上升后略降低的趋势，且枝条木质素差异显著（p<0.05），但叶片中差异不显著（p>0.05）。枝、叶苯—醇抽提物质量分数随树龄增长均降低，但差异均不显著（p>0.05），枝、叶片综纤维素质量分数无明显变化，差异也均不显著（p>0.05）；枝、叶纤维素质量分数与树龄呈正相关。7．不同温度及不同处理天数下油茶生理生化指标的研究结果为：（1）随着胁迫天数的延长，各树龄油茶叶片MDA含量都呈下降趋势，但树龄越大，其MDA含量增幅越小，不同胁迫温度处理相同天数下，则是胁迫温度越低，MDA增幅越大；（2）随胁迫时间延长，保护酶活性在三种不同树龄油茶中变化趋势不一致：2年生油茶中保护酶活性均降低，而10年生和50年生叶片中CAT活性呈上升趋势，POD活性则先下降后上升。相同胁迫天数下，胁迫温度越低，酶活性变化幅度越大。（3）油茶中可溶性糖含量随胁迫时间延长总体呈上升趋势，但50年生油茶中这一趋势并不明显。并且，在-10℃温度处理下，2年生和10年生油茶可溶性糖含量随胁迫时间延长并未增大，反而呈下降趋势，而50年生油茶在这一极端低温处理下，随胁迫时间增加，叶片可溶性糖含量大幅增加。显示出在极端低温下，树龄越大，抗逆性越稳定。综上所述，在一定的范围内，随树龄的增加，油茶植株的抗逆性增强（但100年生衰老植株抗逆性略下降）。因此，今后在生产实践中应加强对抗逆性较弱的幼年油茶（2、3、5年生）植株的养护管理，调节其生长环境，避免逆境伤害。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 文献综述  9-15
  1.1 植物抗逆生理生化机制的研究  10-11
  1.2 植物抗逆分子生物学领域研究进展  11
  1.3 植物对逆境的适应  11-13
    1.3.1 形态结构方面  12
    1.3.2 生理代谢方面  12-13
  1.4 植物抗逆性随年龄增长的变化  13-15
2 引言  15-16
3 材料与方法  16-19
  3.1 供试材料  16
  3.2 植物采集地概况  16
  3.3 实验设计  16
    3.3.1 生长量、生理特性及化学成分测定实验  16
    3.3.2 低温胁迫实验  16
  3.4 测定方法  16-19
    3.4.1 新梢生长量的测定  16-17
    3.4.2 新梢生理特性及低温胁迫实验指标的测定  17
    3.4.3 主要化学成分含量的测定  17-19
4 结果与分析  19-39
  4.1 不同树龄油茶新梢生长量的比较  19-20
    4.1.1 春梢生长量  19
    4.1.2 叶片生长量  19-20
  4.2 不同树龄油茶生理特性的比较  20-27
    4.2.1 叶片含水量  20-21
    4.2.2 叶片束缚水/自由水比  21
    4.2.3 叶片水势  21-22
    4.2.4 叶片肿胀度  22-23
    4.2.5 新梢电阻值  23-24
    4.2.6 叶片相对电导率  24
    4.2.7 叶片 MDA 含量  24-25
    4.2.8 叶片游离脯氨酸含量  25-26
    4.2.9 叶片 POD 活性  26
    4.2.10 叶片 CAT 活性  26-27
  4.3 不同树龄油茶枝叶主要化学成分分析  27-31
    4.3.1 可溶性糖含量  27-28
    4.3.2 综纤维素含量  28-29
    4.3.3 纤维素含量  29
    4.3.4 木质素含量  29-30
    4.3.5 苯-醇抽提物含量  30-31
  4.4 低温胁迫对不同树龄油茶生理生化指标的影响  31-39
    4.4.1 对叶片 MDA 含量的影响  31-33
    4.4.2 对叶片保护酶活性的影响  33-36
    4.4.3 对叶片可溶性糖含量的影响  36-39
5 结论与讨论  39-42
  5.1 结论  39
  5.2 讨论  39-42
    5.2.1 不同树龄油茶新梢生长量的比较  39
    5.2.2 不同树龄油茶生理特性的比较  39-40
    5.2.3 不同树龄油茶枝叶主要化学成分分析  40
    5.2.4 低温胁迫对不同树龄油茶生理生化指标的影响  40-42
参考文献  42-47
致谢  47-48
作者简介  48
参加的科研项目  48
在读期间发表的学术论文  48-49

不同树龄及低温胁迫对油茶生理生化指标的影响

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