三种柑橘品种对镁缺乏的响应及其生理机制研究

论文摘要

我国柑橘主产区缺镁现象比较普遍。为探讨不同柑橘品种对镁胁迫的响应差异,本文采用砂基培养法,以枳砧“不知火”杂柑（Citrus reticulate×（C. reticulate×C. sinenesis））、枳砧“椪柑”（ Citrus reticulata Blanco ）和香橙砧“春见”橘橙（Citrus reticulate×（C. reticulata×C. sinenesis） ）幼苗为试材,研究了镁胁迫对三种柑橘品种生理指标、镁的分布与叶片超微结构的影响,以及缺镁或/和缺锌胁迫对“不知火”和“椪柑”的生长及不同部位矿质元素含量的影响，旨在阐明镁胁迫下不同柑橘品种的反应差异及其生理机理。主要研究结果如下:1.研究了缺镁胁迫下“不知火”和“椪柑”的生理和形态结构变化,以及镁元素的分布特点。结果表明:（1）镁缺乏使“不知火”和“椪柑”生物量、根系活力、叶片叶绿素含量与SOD活性均显著下降,其中“不知火”的下降幅度均明显高于“椪柑”；镁缺乏使二者叶片POD活性、MDA含量及叶片相对电导率显著上升,其中“不知火”的MDA含量和叶片相对电导率显著高于“椪柑”；镁缺乏下“不知火”叶片的CAT活性显著升高,而“椪柑”CAT活性与对照无显著差异。（2）“不知火”和“椪柑”各部位的镁含量均随营养液中镁浓度的增加而上升，且叶片镁含量随着叶龄的增长而呈明显下降趋势,镁缺乏下“不知火”各部位叶片镁含量均显著高于“椪柑”??)叶肉细胞超微结构变化显著,镁缺乏处理下“不知火”细胞器受损程度较重,如叶绿体内基粒片层模糊、数目明显减少,淀粉粒增大,叶绿体膜与线粒体膜模糊;而“椪柑”叶绿体变形、离壁，叶绿体内基粒片层数目明显减少,淀粉粒和质体小球增多。可见,镁缺乏对“不知火”的生理及形态结构的影响较“椪柑”明显。2.研究了缺镁、缺锌和缺镁+缺锌胁迫对“不知火”和“椪柑”幼苗生长和不同部位矿质元素含量的影响。结果表明:（1）缺镁胁迫显著抑制“不知火”的生长,而对“椪柑”生长的影响相对较小，缺锌胁迫下“椪柑”总生物量下降较“不知火”严重,且缺镁+缺锌时两柑橘品种生物量均显著下降。（2）缺锌胁迫均提高了两柑橘品种对镁的吸收,但缺锌+缺镁降低了两柑橘品种对锌的吸收,以“不知火”明显。（3）两柑橘品种对镁、锌、硼和铁的吸收与分布存在明显差异,缺锌胁迫下锌、硼和铁含量的差异最为明显,缺镁胁迫下以镁、硼和锰的含量差异最大。3.研究了不同浓度镁【0,2.4,12,24（对照）和240 mg·L-1】对香橙砧‘春见’橘橙幼苗的生理胁迫反应。结果表明:（1）镁缺乏和过量胁迫均显著降低了株高、根长、根系活力、叶绿素含量及各部位干样质量,但显著提高了相对电导率与MDA含量,且均以无镁处理的对应值变幅最大,无镁处理还显著降低了SOD与CAT活性。（2）植株各器官镁含量随镁处理浓度的升高而增加,同一处理下叶片镁含量相对高于其他部位,上部叶镁含量高于下部叶（镁过量处理除外）;镁胁迫处理不同程度地降低了各部位的锌含量,尤以2.4 mg·L-1Mg2+处理明显;除无镁处理外,各处理（含对照）的下部叶钙、硼含量均大于上部叶对应值,镁过量处理显著降低了上部叶和下部叶的钙和硼含量。（3）叶肉细胞超微结构变化显著,镁缺乏处理导致叶绿体内类囊体片层模糊,片层数明显减少,线粒体膜模糊且出现异常的黑色颗粒;镁过量处理导致叶绿体内片层消失,淀粉粒和质体小球异常增多增大,线粒体膜模糊。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 课题的提出
• 2 文献综述
• 2.1 植物体内镁营养的生理功能
• 2.1.1 镁参与光合作用和碳水化合物的合成
• 2.1.2 镁对酶的活化作用
• 2.1.3 镁对植物体内细胞膜透性的影响
• 2.1.4 镁胁迫对植物体内保护酶活性的影响
• 2.2 植物体内镁的吸收、运转、分配与再利用
• 2.3 镁与其他矿质元素之间的关系
• 2.4 镁胁迫对植物外部形态与解剖结构的影响
• 2.5 植物中镁离子转运蛋白及相关基因
• 3 本研究的目的和内容
• 第二章 镁缺乏对“不知火”和“椪柑”生理指标、镁分布及叶片超微结构的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 镁缺乏对“不知火”和“椪柑”生长及生理指标的影响
• 2.2 镁缺乏对“不知火”和“椪柑”镁分布的影响
• 2.3 镁缺乏对“不知火”和“椪柑”叶片细胞超微结构的影响
• 3 讨论
• 第三章 镁、锌缺乏对“不知火”和“椪柑”幼苗生长及几 种矿质元素吸收与分布的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 镁、锌缺乏对“不知火”和“椪柑”幼苗不同部位生长的影响
• 2.2 镁、锌缺乏对“不知火”和“椪柑”幼苗不同部位矿质元素含量的影响
• 2.2.1 镁含量
• 2.2.2 锌含量
• 2.2.3 钙含量
• 2.2.4 硼含量
• 2.2.5 铁含量
• 2.2.6 钾含量
• 2.2.7 磷含量
• 2.2.8 铜含量
• 2.2.9 锰含量
• 3 讨论
• 第四章 镁胁迫对‘春见’橘橙生长、矿质元素分布及叶片 超微结构的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 镁胁迫对‘春见’橘橙生长及相关生理指标的影响
• 2.2 镁胁迫对‘春见’橘橙各部位镁、锌、钙和硼含量的影响
• 2.3 镁胁迫对‘春见’叶片细胞超微结构的影响
• 3 讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录Ⅰ 课题资助项目
• 附录Ⅱ 读研期间发表论文目录与获奖情况