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五叶地锦和偃伏梾木苗木对土壤盐碱胁迫的生理响应

作　者: 徐静
导　师: 王庆成
学　校: 东北林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia (L.) Planch.) 偃伏梾木(Cornus stolonifera Michx.) 碳酸氢钠胁迫 光合作用 渗透调节 膜脂过氧化
分类号: S718.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文采用盆栽试验的方法,对盐碱胁迫(对照、1.0、2.0、4.0 g·kg-1NaHCO3沙土,依次简称对照、低盐胁迫、中盐胁迫、高盐胁迫)下五叶地锦（Parthenocissusquinquefolia（L.）Planch.）和偃伏梾木（Cornus stolonifera Michx.）1年生实生苗的生长和光合作用、渗透调节作用、活性氧产生和抗氧化系统等生理机制进行了系统研究,旨在揭示五叶地锦、偃伏梾木在NaHCO3胁迫下的生长状况和生理生化变化,并对二树种的耐盐碱能力进行评估,确定其对盐碱胁迫的耐受范围,主要结论如下:（1）随胁迫强度的增加,二树种的生长均受到一定抑制。低盐胁迫对二树种生长的抑制不明显,中、高盐胁迫对生长的抑制作用明显,偃伏梾木受抑制程度小于五叶地锦。五叶地锦各处理苗高相对增长量分别比对照降低11.2%、37.2%和58.1%（P＜0.05）;偃伏梾木各处理苗高相对增长量分别比对照降低20.5%、32.9%和54.0%（P＜0.05）。盐碱胁迫使二树种各器官及整株相对生物量降低。低盐胁迫下二树种整株生物量下降不明显,中、高盐胁迫下二树种整株生物量明显下降,偃伏梾木降幅小于五叶地锦。中、高盐胁迫下五叶地锦降幅分别为41.3%和59.9%（P＜0.05）;偃伏梾木降幅分别为22.6%和53.9%（P＜0.05）。（2）盐碱胁迫下,五叶地锦和偃伏梾木的光合作用受到明显抑制,表现为叶绿素含量降低,净光和速率下降。五叶地锦各处理Pn下降幅度小于偃伏梾木。中、高盐胁迫下五叶地锦Pn分别比对照下降24.5%和41.8%（P＜0.05）;偃伏梾木Pn分别比对照下降26.1%和78.4%（P＜0.05）。低盐胁迫下五叶地锦光合速率下降的主要原因是气孔限制,随着胁迫强度的增加,非气孔限制逐渐成为主要限制因素:盐碱胁迫导致偃伏梾木光和速率下降的主导因素是非气孔限制。（3）盐碱胁迫下,五叶地锦和偃伏梾木在低、中盐胁迫下能通过积累根系Na+含量来提高植物的抗盐性。脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白3种有机渗透调节剂含量均增加,在渗透调节中发挥了重要作用。胁迫后期,五叶地锦各处理脯氨酸含量分别比对照增加128.8%、214.5%和303.2%（P＜0.01）,可溶性蛋白含量与分别比对照增加24.3%、42.8%和54.1%（P＜0.05）,中、高盐处理下可溶性糖含量比对照增加53.8%和76.7%（P＜0.01）;偃伏梾木各处理脯氨酸含量分别比对照增加71.3%、80.9%和145.4%（P＜0.01）。（4）低盐胁迫下,二树种质膜完整性得到较好维持,随盐胁迫强度的增加,质膜透性增加。低盐胁迫下二树种叶片MDA含量均无明显积累。中、高盐处理下二树种叶片MDA含量均随胁迫时间的延长明显积累,质膜完整性也逐渐遭到破坏。到胁迫后期,五叶地锦叶片MDA含量和膜透性分别达到对照的1.4倍和3.5倍（P＜0.01）;偃伏梾木MDA含量和膜透性分别达到对照的4.7倍和2.8倍（P＜0.01）。（5）在一定强度的盐碱胁迫下,二树种能够通过抗氧化系统的变化清除过氧化物。五叶地锦低、中盐处理APX活性（胁迫10 d）比对照分别增加40%和37%（P＜0.05）,高盐处理SOD活性（胁迫20 d）比对照增加20.0%（P＜0.05）,各处理POD活性（胁迫30 d）分别是对照的1.0倍和1.57倍（P＜0.01）,高盐处理CAT活性（胁迫30 d）达到对照的2.5倍（P＜0.05）;偃伏梾木各处理POD活性（胁迫10 d）分别比对照增加85%、126%和233%（P＜0.01）,CAT活性（胁迫20 d）中、高盐处理分别比对照增加227%和130%（P＜0.01）,各处理APX活性（胁迫30 d）分别比对照增加150%、221%和220%（P＜0.01）。综合生长和各项生理生化指标,初步认为五叶地锦和偃伏梾木对低盐胁迫具有一定的抗性,可耐受的土壤NaHCO3的含量为1.0 g·kg-1,偃伏梾木对碳酸盐胁迫的抗性高于五叶地锦。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 盐胁迫对植物的影响  9-11
    1.1.1 盐胁迫对植物形态和生长的影响  9
    1.1.2 盐胁迫对植物离子吸收的影响  9-10
    1.1.3 盐胁迫对植物水分平衡的的影响  10
    1.1.4 盐胁迫对植物膜系统稳定性的影响  10-11
    1.1.5 盐胁迫对植物光合作用的影响  11
  1.2 植物对盐胁迫的适应机制  11-15
    1.2.1 离子区域化  11-12
    1.2.2 植物的拒盐作用  12
    1.2.3 渗透调节  12-13
    1.2.4 清除活性氧的膜保护系统  13-15
  1.3 五叶地锦、偃伏梾木的耐盐性研究现状概述  15-16
    1.3.1 五叶地锦  15
    1.3.2 偃伏梾木  15-16
  1.4 本项研究的目的和意义  16-18
    1.4.1 植物抗盐生理中存在的问题  16-17
    1.4.2 本项研究的目的和意义  17-18
2 材料与方法  18-22
  2.1 试验材料及处理  18
  2.2 结果调查与测定  18-21
    2.2.1 苗木生长及生物量测定  18-19
    2.2.2 苗木生理指标测定  19-21
  2.3 数据处理与制图  21-22
3 结果与分析  22-40
  3.1 NaHCO_3胁迫对五叶地锦和偃伏梾木生长的影响  22-25
    3.1.1 苗木叶片受害程度调查结果  22-23
    3.1.2 对苗木苗高和地径的影响  23-24
    3.1.3 对苗木相对生物量的影响  24-25
  3.2 NaHCO_3胁迫对五叶地锦和偃伏梾木光合作用的影响  25-27
    3.2.1 对叶绿素含量的影响  25-26
    3.2.2 对净光和速率、气孔导度、胞间CO_2浓度的影响  26-27
  3.3 NaHCO_3胁迫对五叶地锦和偃伏梾木渗透调节物质含量的影响  27-30
    3.3.1 对Na~+、K~+离子含量的影响  27-28
    3.3.2 对游离脯氨酸含量的影响  28-29
    3.3.3 对可溶性糖含量的影响  29
    3.3.4 对可溶性蛋白含量的影响  29-30
  3.4 NaHCO_3胁迫对五叶地锦和偃伏梾木苗木叶片活性氧产生和膜系统的影响  30-33
    3.4.1 对丙二醛含量的影响  30-31
    3.4.2 对叶片电解质外渗率的影响  31
    3.4.3 叶片超氧阴离子(O_2~-)产生速率的影响  31-32
    3.4.4 对叶片H_2O_2含量的影响  32-33
  3.5 NaHCO_3胁迫对五叶地锦和偃伏梾木苗木抗氧化系统的影响  33-40
    3.5.1 对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响  33-34
    3.5.2 对叶片过氧化物酶(POD)活性的影响  34
    3.5.3 对叶片过氧化氢酶(CAT)活性的影响  34-36
    3.5.4 对叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响  36-37
    3.5.5 对叶片谷胱甘肽还原酶(GR)活性的影响  37-38
    3.5.6 对叶片抗坏血酸(ASA)含量的影响  38-39
    3.5.7 对叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响  39-40
4 讨论  40-46
  4.1 NaHCO_3胁迫对二树种生长及生物量的影响  40
  4.2 NaHCO_3胁迫对二树种光合作用的影响  40-41
  4.3 NaHCO_3胁迫对二树种渗透调节的影响  41-43
  4.4 NaHCO_3胁迫对二树种膜系统的影响  43
  4.5 NaHCO_3胁迫对二树种活性氧产生与抗氧化系统的影响  43-46
结论  46-47
参考文献  47-56
攻读学位期间发表的学术论文  56-57
致谢  57-58

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 林业基础科学 > 森林生物学 > 树木学
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