干旱胁迫及海水栽培对茄子生长和生理特性的影响

论文摘要

干旱对农业生产的威胁是一个世界性问题。尤其近年来,气候的全球性恶性变化所引发干旱发生的周期越来越短,程度越来越重,对农业生产构成了严重的威胁。要消除干旱的威胁,利用作物自身的抗旱能力是一种重要的、经济的、有效的抗旱措施,这首先依赖于对作物抗旱性科学而准确的评价,即鉴定品种的抗旱能力大小。提高并利用农作物品种的抗旱性已经成为农业研究中的重要问题。蔬菜是需水较多的经济作物,尤其是果菜类,对水分的要求更高,所以对蔬菜品种的抗旱性评价研究具有重要的意义。在筛选出抗旱性强的品种资源的基础上,探索新的可利用的水资源,无疑是另一种有效的措施。海水资源广阔,如能将海水利用到农业生产上将具有重要的战略意义。本研究以茄科的茄子为试验材料,首先研究了高渗溶液模拟干旱对发芽期和成株期茄子形态和生理生化以及解剖结构的影响,从而确立了茄子的抗旱性评价方法,并对野生茄子和三种不同的茄子栽培品种的抗旱性进行了评价;最后探讨了采用野生茄子为砧木的嫁接措施提高茄子在海水条件下生长发育的可行性,以开发新的可利用的水资源。发芽期的试验结果表明,在不同浓度CaCl2溶液模拟水分干旱条件下茄子胚根长度随CaCl2溶液渗透势的降低而显著降低,但在PEG6000和蔗糖溶液中随渗透势的降低先增加后减小;在这三种溶液中,胚根的水势和活力都随三种溶液渗透势的降低而降低,而脯氨酸的含量有增加趋势;胚根在PEG6000和蔗糖溶液中变细,分生区和伸长区细胞长宽比明显高于对照,在CaCl2溶液中的胚根比对照显著增粗,分生区和伸长区细胞长宽比为1:1。经相关性分析和显著性检验表明,各项指标都与CaCl2溶液浓度变化达极显著相关水平,因此,CaCl2是三种物质中模拟水分胁迫最好的渗透物质依据上面的结果,在成株期利用CaCl2模拟干旱胁迫,利用营养液栽培四个品种茄子（野生种托鲁巴姆,栽培种京茄20号、京茄1号和京茄10号）,研究模拟干旱胁迫对这四个品种的形态、叶片水势、叶片脯氨酸含量、可溶性固形物含量和根系活力的影响。结果表明,随着模拟干旱程度的增加,托鲁巴姆和栽培种京茄20号与京茄1号和京茄10号相比株高和茎粗的生长受到抑制较轻;叶片脯氨酸和可溶性固形物含量增加幅度较大;叶片水势降低的幅度小;根系活力较稳定,其中托鲁巴姆的抗旱性最强。通过对这些指标的变化情况分析得出,利用0.9%的CaCl2溶液模拟干旱胁迫适合鉴定茄子抗旱能力。采用抗旱性较强的野生茄子托鲁巴姆为砧木、抗旱性较弱的早熟京茄1号为接穗的嫁接措施提高茄子在海水条件下生长发育的探索性试验表明:在海水条件下茄子嫁接植株的株高、茎粗和最大功能叶面积受到的抑制程度显著低于自根植株;嫁接植株和自根植株的脯氨酸含量都增加,但嫁接植株显著高于自根植株;在海水条件下嫁接植株的丙二醛（MDA）含量明显低于自根植株,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性高于自根植株;嫁接植株茎和叶片中Na+含量和Na+/K+显著低于自根植株。在海水条件下嫁接植株比自根植株表现出更好的抗逆性,通过以野生资源为砧木的嫁接栽培可能是将海水利用到农业上的有效措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1 农业生产与水资源紧缺的状况
• 2 植物抗旱鉴定评价指标的研究
• 2.1 形态和生长指标
• 2.2 生理生化指标
• 2.2.1 植物含水量
• 2.2.2 植物水势
• 2.2.3 渗透调节物质
• 2.2.4 膜脂过氧化及活性氧清除系统
• 2.3 产量指标
• 2.4 综合指标
• 2.5 作物抗旱性鉴定指标的数量分析方法
• 2.5.1 抗旱总级别值法
• 2.5.2 五级评分法
• 2.5.3 抗旱性隶属函数法
• 2.5.4 抗旱性聚类分析法
• 2.5.5 灰色关联度分析法
• 3 抗旱性鉴定方法
• 3.1 自然环境鉴定法
• 3.2 旱棚或人工气候室法
• 3.3 盆栽鉴定法
• 3.4 实验室间接鉴定法
• 4 提高植物抗旱性新技术和开发新的水资源
• 参考文献
• 第二章 渗透物质模拟干旱对茄子发芽期胚根形态解剖及生理特性的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 研究方法
• 1.3 测定项目及方法
• 2 结果与分析
• 2.1 三种不同渗透物质模拟干旱对胚根长度的影响
• 2.2 三种不同渗透物质模拟干旱对胚根水势的影响
• 2.3 三种不同渗透物质模拟干旱对胚根脯氨酸含量的影响
• 2.4 三种不同渗透物质模拟干旱对胚根活力的影响
• 2.5 三种不同渗透物质模拟干旱条件下胚根根尖的纵切结构比较
• 2.6 抗旱指标与不同浓度渗透胁迫物质的线性相关分析
• 3 讨论
• 参考文献
• 第三章 模拟干旱胁迫对野生茄子和不同茄子栽培品种生长及生理指标的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试材料验
• 1.2 试验设计和处理
• 1.3 测定项目及方法
• 2 结果及分析
• 2模拟干旱对茄子植株生长的影响'>2.1 CaCl₂模拟干旱对茄子植株生长的影响
• 2模拟干旱对茄子叶片水势的影响'>2.2 CaCl₂模拟干旱对茄子叶片水势的影响
• 2模拟干旱对茄子叶片脯氨酸含量的影晌'>2.3 CaCl₂模拟干旱对茄子叶片脯氨酸含量的影晌
• 2模拟干旱对茄子叶片可溶性固形物含量的影响'>2.4 CaCl₂模拟干旱对茄子叶片可溶性固形物含量的影响
• 2模拟干旱对茄子根系活力的影响'>2.5 CaCl₂模拟干旱对茄子根系活力的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 第四章 野生茄子嫁接对海水条件下茄子生长及生理特性的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 材料培育
• 1.2.2 试验处理
• 1.2.3 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 海水处理对茄子植株生长发育的影响
• 2.2 不同浓度海水对茄子生理指标的影响
• 2.2.1 不同浓度海水对茄子叶片脯氨酸含量的影响
• 2.2.2 不同浓度海水对茄子叶片SOD、POD、CAT酶活性的变化
• +和K⁺含量的变化'>2.3 不同浓度海水对茄子嫁接植株和自根植株Na⁺和K⁺含量的变化
• 3 讨论
• 参考文献
• 全文结论
• 在读期间发表论文
• 致谢