浙江沿海3种桉树抗寒性及其机理研究

论文摘要

本文全面调查分析了浙江沿海困难地邓恩桉（Eucalyptus dunnii）、柳桉（Eucalyptus saligna）和巨桉（Eucalyptus grandis）的栽培及其生长情况,从3种桉树自然低温下生理、生化等特性变化,分析研究了其抗寒表现并探讨其抗寒机理,揭示其在适应性上的差异并对其抗寒性机制作了阐述,为筛选高抗逆性桉树新品种及其林业生产应用提供依据,取得的主要研究成果如下:1.浙江地处我国东南沿海,为桉树栽培北缘地带,经过多年桉树引种栽培,已发展成为浙江主要造林树种。经过实地调查,桉树在浙江沿海防护林上的应用具有积极意义,在合适的栽培技术支持下,已经进入桉树苗木从生产到应用的迅速发展阶段,具有生态、经济、景观三大效益。本研究调查了浙江沿海桉树栽培地的引种栽培情况,对沿海栽培技术要点进行了阐述,并对各主要栽培地3种桉树的生长表现,尤其是自然低温下该区域的生长表现进行了分析,发现防护林所选用的3种桉树在各栽培地生长表现良好,抗低温能力较强。2.通过监测试验地大棚、露地处理条件下的自然低温,结合外部形态观察对试验地自然低温下的3种桉树的生长表现进行了分析,在寒流极端温度-5℃及之后较长时间的持续低温作用下,一年生邓恩桉（E. dunnii）有明显较强的抗寒表现,不仅受冻害较轻,而且在气温回升后能恢复正常生长。3.自然低温下,3种桉树表现出不同的耐低温能力。总的来说,邓恩桉>柳桉>巨桉。从浙江省各地沿海防护林幼树越冬情况看,浙江中北部沿海应优先应用邓恩桉（E. dunnii）。对其叶片在自然低温下进行生理指标测定比较,发现一年生邓恩桉（E. dunnii）通过维持较低的细胞膜透性、低MDA产生、高SOD活性,来清除叶片器官中的自由基和氧化物,维持细胞膜系统正常运转,以抵抗自然低温胁迫。通过测定与分析3种桉树在寒流前后的叶片叶绿素荧光特性,表明一年生邓恩桉（E. dunnii）在持续低温环境下,仍维持自身相对较高的光合效率,能适应和抵抗自然低温,表现出良好的抗寒力。4.选择在浙江中南部海防林中综合表现较好的巨桉（E. grandis）、柳桉（E. saligna）为材料,采用单向SDS-PAGE、双向2D-PAGE技术相结合的蛋白测定方法,分离获得其叶片全蛋白电泳图谱,分析得出低温对叶片蛋白质表达有影响,图谱间存在较为明显的差异,主要表现在蛋白斑点的增减以及染色的深浅,表明这些蛋白质斑点在低温处理前后发生了质或量的变化。自然低温胁迫后,从温室到露地的不同低温胁迫条件下,柳桉、巨桉电泳图谱出现若干个蛋白差异点。其中,柳桉通过维持自身蛋白表达的稳定性,其蛋白表达量下降要少于巨桉,同时柳桉的蛋白表达量上调和特异表达的蛋白点数量明显要多于巨桉,这可能与其具有较强的抗寒力有关。分析还发现两种桉树的低温胁迫蛋白响应模式存在某种差异,这可能与其自身特性有关。至于这种模式是如何起作用,还需要进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 寒害发生的机理
• 1.1.1 冷害机理
• 1.1.2 冻害机理
• 1.2 林木抗寒性机理研究概况
• 1.2.1 林木形态特征与抗寒性的关系
• 1.2.2 林木抗寒生理反应及抗寒生理机制研究进展
• 1.2.2.1 细胞膜系统稳定性与抗寒性的关系
• 1.2.2.2 游离脯氨酸与抗寒性的关系
• 1.2.2.3 细胞内保护酶与抗寒性的关系
• 1.2.2.4 丙二醛含量变化与抗寒性的关系
• 1.2.2.5 低温对植物光合作用的影响
• 1.2.3 林木抗寒机理在分子水平上的研究
• 1.3 桉树的抗逆性研究进展
• 1.3.1 桉树概述
• 1.3.2 桉树抗风性
• 1.3.3 桉树抗寒性
• 1.3.4 桉树抗病虫
• 第二章 浙江沿海防护林桉树栽培
• 2.1 桉树在浙江的引种
• 2.2 防护林用桉树特性及营林栽培技术特点
• 2.2.1 防护林用桉树的生物学特性
• 2.2.2 防护林营林栽培技术特点
• 2.3 防护林桉树造林分布及其生长调查
• 2.3.1 巨桉与柳桉在浙江椒江东部防护林中的生长表现
• 2.3.2 邓恩桉在浙江北部沿海生长表现
• 2.3.3 自然低温对3 种桉树生长的影响
• 第三章 桉树抗寒性表现
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 第四章 桉树抗寒生理研究
• 4.1 自然低温下3 种桉树的生理比较分析
• 4.1.1 材料与方法
• 4.1.1.1 材料
• 4.1.1.2 方法
• 4.1.2 结果与分析
• 4.1.2.1 各处理条件对桉树叶片细胞膜透性的影响
• 4.1.2.2 各处理条件下对MDA 含量和SOD 酶活性的影响
• 4.1.3 讨论与结论
• 4.2 自然低温下3 种桉树叶片叶绿素荧光特性分析
• 4.2.1 结果与分析
• 4.2.1.1 光适应下各桉树叶片的叶绿素荧光参数比较
• 4.2.1.2 暗适应下各桉树叶片在不同条件下叶绿素荧光参数比较
• 4.2.1.3 各桉树叶片从大棚到露天叶绿素荧光参数的比较
• 4.2.2 讨论与结论
• 第五章 桉树抗寒蛋白响应机制研究
• 5.1 材料及处理
• 5.2 实验试剂
• 5.3 主要仪器
• 5.4 样品制备
• 5.5 SDS-PAGE 单向电泳
• 5.5.1 样品处理
• 5.5.2 SDS-PAGE 电泳
• 5.5.3 结果与分析
• 5.6 双向电泳
• 5.6.1 样品处理
• 5.6.2 IEF-SDS 双向电泳
• 5.6.3 染色
• 5.6.4 图像的扫描与分析
• 5.6.5 2D-PAGE 应注意问题及桉树叶片全蛋白2D-PAGE 体系的建立
• 5.6.6 结果与分析
• 5.7 讨论与结论
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 个人简介
• 论文发表与社会实践
• 致谢