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红砂幼苗对土壤水分胁迫的生理响应及根系形态适应性研究
耿东梅
出版年2014
学位类型硕士
导师李毅
学位授予单位甘肃农业大学
中文摘要本研究以红砂(Reaumuria soongorica)的2年生幼苗为试验材料，采用人工控制土壤含水量的方法，通过对不同土壤水分胁迫下红砂幼苗的光保护机制、酶保护机制、渗透调节机制、根系形态和功能特征等方面的研究，以揭示红砂幼苗对土壤水分胁迫的反应和适应机制，了解红砂的耐旱机理，从而为红砂植被保护、恢复和重建提供理论基础，同时也为荒漠植物抗逆性研究补充新的理论依据。主要研究结果如下： 1红砂幼苗叶绿素荧光参数、叶绿素含量和抗氧化酶活性等光合生理指标的变化：1）随土壤水分胁迫程度的加剧，红砂幼苗叶绿素含量呈明显降低趋势，与CK（对照组）相比，MS（中度土壤水分胁迫）和SS（重度重度胁迫）处理下红砂幼苗叶绿素含量分别降低了15.32%、25.73%，这说明土壤水分胁迫影响了叶绿素的生物合成，促进了已合成叶绿素的分解；而叶绿素(a/b)随土壤水分胁迫加剧呈显著升高趋势，这表明土壤水分胁迫导致了LHCII含量降低，减少了其对光能的捕获，降低了光合机构遭受破坏的风险。2）随着土壤水分胁迫程度的加剧，Fo呈升高趋势，而Fm、Fv/Fo和Fv/Fo呈明显降低趋势；各光强下Y(II)和ETR随土壤水分胁迫加剧总体上呈降低趋势。这说明土壤水分胁迫使PSⅡ结构与功能受到了一定程度地损伤与破坏。3）随土壤水分胁迫加剧其SOD活性呈先减小后增大趋势，而POD和CAT活性与MDA含量均呈增加趋势，这表明土壤水分胁迫条件下红砂叶片通过保护酶活性的变化来提高其对干旱环境的适应能力。 2红砂幼苗生长状况与几种主要渗透调节物质的积累特征：1）随土壤水分胁迫程度的加剧，红砂幼苗茎叶总生物量呈明显的减少趋势，其株高呈逐渐降低的变化趋势，而根冠比、根长和根表面积均呈逐步增大的变化趋势、根系生物量呈先增加后减少的变化趋势。2）随土壤水分胁迫程度的加剧，红砂幼苗茎叶、根组织中脯氨酸含量均表现出明显的增加趋势，而可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化相对不明显。3）在土壤水分胁迫条件下红砂幼苗不同器官中可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化均不明显，而脯氨酸在不同土壤水分胁迫阶段于红砂幼苗不同器官中的含量会呈现交错配合的明显增加。因此，土壤水分胁迫下红砂幼苗通过调整自身生长和生物量分配来加大根冠比；同时，红砂幼苗主要通过积累脯氨酸来提高吸水和保水能力，从而有效抵御胁迫环境、维持植株正常生长。 3红砂幼苗细根形态及功能特征的变化：1）随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根直径和体积呈减小趋势，而根长、比根长、表面积、比表面积均呈增大趋势，表明在胁迫条件下，红砂幼苗细根可通过根长、比根长、表面积、比表面积的增加与直径和体积的减小来适应逆境胁迫。随根序的升高红砂幼苗细根直径呈增大趋势，而根长和比根长表现出减小趋势，比表面积呈先升高后降低的趋势。2）随胁迫程度的加剧红砂幼苗细根全C含量呈降低趋势，而全N含量先呈明显的降低趋势，后呈升高趋势，表明在中度胁迫下红砂幼苗细根呼吸作用明显降低。随根序的升高红砂幼苗细根全C含量呈增加趋势，而全N含量呈下降趋势，表明红砂幼苗较低级根序具有较强的呼吸作用与代谢活性。3）红砂幼苗细根根长与全C含量之间呈极显著正相关(R2=0.63**)；直径与全C含量之间呈显著正相关(R2=0.48*)；比根长与C含量呈显著负相关(R2=-0.49*)。
中文关键词红砂 ; 土壤水分胁迫 ; 抗氧化酶活性 ; 叶绿素荧光 ; 渗透调节 ; 细根形态 ; 细根功能
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1015021519.nh&DbName=CMFD2015
来源机构甘肃农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255394
推荐引用方式
GB/T 7714		 耿东梅. 红砂幼苗对土壤水分胁迫的生理响应及根系形态适应性研究[D]. 甘肃农业大学,2014.
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