轴根型苜蓿幼龄根系构型初探及抗旱性分析

论文摘要

根系是植物与土壤相互作用的界面,其主要功能是吸收土壤中的水分和养分,而根系的构型对根系吸收水分和养分效率有重要影响。本研究针对根的多样性,初步探讨了幼龄苜蓿(Medicago sativa L.)在黄土高原半干旱区根系形态特征、农艺性状、根系构型划分及命名,并利用抗旱性指标分析不同根系构型的抗旱性。结果表明:1.品种间根系的主根长度和直径、一级侧根长度和直径、侧根数、根体积、根干重差异显著。在相同旱作条件下,苜蓿品种间侧根发生能力主要决定于品种的生物学特性,具有可遗传特性。2.根系形态指标间相关性分析表明,根干重分别与主根直径、侧根长度、侧根直径呈极显著正相关;侧根直径与侧根长度二者也呈极显著正相关。3.运用灰色系统关联度理论和模糊数学方法中的权重决策法对幼龄苜蓿根系形态与农艺性状指标分析。计算求得各个指标的权重系数为侧根长度>侧根数>生长高度>根夹角>主根直径>主根长度>侧根直径>根体积>生长速度>茎叶比。4.本研究通过探讨根系构型的划分及命名,确定根径比和根夹角为划分根系构型的典型指标,将轴根型苜蓿幼龄根系分为四类,即构型Ⅰ:细径小锐角型;构型Ⅱ:细径大锐角型;构型Ⅲ:粗径小锐角型;构型Ⅳ:粗径大锐角根型。5.通过抗旱性指标分析表明,可以将四类根系构型的抗旱性划分为强、弱两个抗旱能力类群。抗旱性强的根系构型为类型Ⅰ和类型Ⅲ,主要特点是含水量较大,膜透性较小,脯氨酸含量较大;抗旱性弱的根系构型为类型Ⅱ和类型Ⅳ,主要特点是含水量较小,膜透性较大,脯氨酸含量较小。6.根据根系构型的抗旱性强弱,可对属于不同根系构型的苜蓿品种的抗旱性作出推测。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 根系构型的研究
• 1.1 根系构型的概念
• 1.2 根序的命名
• 1.2.1 发育命名系统
• 1.2.2 拓扑命名系统
• 1.3 根系构型的研究方法
• 1.3.1 气培法
• 1.3.2 三维坐标容器法
• 1.3.3 同位素示踪法
• 1.3.4 电容值测根量法
• 1.3.5 根系构型模型法
• 2 影响根系构型的因素
• 2.1 水分因子
• 2.2 土壤因子
• 2.3 品种因子
• 3 根系构型的分类
• 3.1 垂直根型
• 3.2 水平根型
• 3.3 复合根型
• 3.4 一般根型
• 4 抗旱性研究
• 4.1 植物抗旱类型
• 4.1.1 根组织水平上的响应
• 4.1.2 细胞、分子和代谢水平上的响应
• 4.1.2.1 细胞膜的干旱适应性
• 4.1.2.2 渗透调节与脯氨酸含量
• 4.1.2.3 水分代谢
• 4.1.2.4 其它生理过程
• 4.1.3 植物抗旱性的鉴定
• 4.1.3.1 田间鉴定法
• 4.1.3.2 干旱胁迫法
• 4.1.3.3 生理生化鉴定法
• 5 根系构型与抗旱性的关系
• 第二章 幼龄苜蓿品种间根系形态特征的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定项目及其方法
• 1.4 数据处理
• 2 结果分析
• 2.1 主根形态研究
• 2.2 侧根形态研究
• 2.3 苜蓿根系夹角和体积的研究
• 2.4 苜蓿根干重的研究
• 2.5 根系形态指标的相关性
• 3 讨论
• 第三章 幼龄苜蓿根系形态与农艺性状的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定项目及其方法
• 1.3.1 根系形态观测项目
• 1.3.2 农艺性状观测项目
• 2 结果分析
• 2.1 供试苜蓿品种越冬率和植物学性状
• 2.2 供试苜蓿品种植株生长高度
• 2.3 供试苜蓿品种的生长速度
• 2.4 供试苜蓿品种的茎叶比
• 2.5 供试苜蓿根系形态与农艺性状的分析
• 2.5.1 建立供试品种和参考品种性状表
• 2.5.2 根系形态与农艺性状的权重
• 3 讨论
• 第四章 轴根型苜蓿幼龄根系构型的分类及命名
• 1 试验材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验地概况及试验设计
• 1.3 测定项目及其方法
• 2 数据处理
• 3 结果分析
• 3.1 根系构型指标的筛选
• 3.2 根系构型指标的聚类分析
• 3.3 聚类分析
• 3.4 根系指标间相关性分析
• 3.5 根系构型的聚类分析
• 3.6 分类函数判别分析
• 3.7 根系构型的命名方法
• 4 讨论
• 第五章 根系构型的抗旱性分析
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验地概况及实验设计
• 2 测定项目及其方法
• 2.1 土壤含水量测定
• 2.2 根系相对含水量测定
• 2.3 根系细胞膜透性测定
• 2.4 游离脯氨酸含量测定
• 2.5 数据分析
• 3 结果分析
• 3.1 试验地气候和土壤水分状况
• 3.2 指标间相关分析
• 3.3 根系构型间游离脯氨酸含量比较与抗旱性的关系
• 3.4 根系构型间膜透性与抗旱性的关系
• 3.5 根系构型间相对含水量与抗旱性的关系
• 3.6 根系构型的抗旱性
• 4 讨论
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介
• 致谢