干旱胁迫下外源施稀土Eu～（3+）对山黧豆幼苗的生理生化效应

论文摘要

植物非水力根信号是近年来抗旱生理学界提出的一个新观念，是相对于传统的水力根信号而言的，是指在土壤干旱初期，植物通过根系感受器迅速感知干旱，在叶片水分状况没有发生显著变化之前，从根系合成一种化学物质（一般认为是脱落酸），顺着木质部蒸腾流到达植物地上部分，主动抑制气孔导度，降低蒸腾，减少叶片失水的根冠通讯行为。大量研究结果表明，铕作为一种稀土元素具有生理活性，适量施加可以影响植物的外部形态和生长发育，有利于植物生物量的增加，尤其具有显著增强植物抗逆性的能力。本文正是基于以上考虑，以豆科香豌豆属一年生植物山黧豆（Lathyrus sativus）为试验材料，通过观察其在两种不同的干旱胁迫以及铕的作用下，植物非水力根信号阈值的范围（定义为植物从出现非水力根信号算起一直持续到水利根信号的出现）以及干旱胁迫期内植物体脱落酸含量、脯氨酸含量、水分利用效率等方面的变化。试验共分为六个处理：1充分供水组（CK），2自然干旱组（ND），3 PEG模拟干旱胁迫组（PEG），4 Eu3+处理充分供水组(Eu3+—CK)，5 Eu3+处理自然干旱组(Eu3+—ND)，6 Eu3+处理PEG模拟干旱胁迫组(Eu3+—PEG)。结果显示：1，处理2和处理5在土壤水势分别为—0.51 MPa和—0.47MPa时非水力根信号出现，在土壤水势为—1.12 MPa和—1.33 MPa时水力根信号出现。处理3和处理6在土壤水势为—0.48 MPa和—0.53MPa时非水力根信号出现，在土壤水势为—1.07 MPa和—1.39 MPa时水力根信号出现。不同干旱处理的非水力根信号出现时生长基质水势是接近一致的（约为—0.5 MPa）。施加Eu3+未对植物非水力根信号出现有显著提前或滞后的影响。但Eu3+的施用显著增大了非水力根信号的阈值范围，即显著延迟了水力根信号的出现。2，充分供水条件下，山黧豆叶片脱落酸含量较为稳定，第四组略高于第一组。在植物受到干旱胁迫下，随着胁迫的加深，植物体内脱落酸的含量呈现先升后将的趋势，试验证明：Eu3+的施加提前了干旱胁迫下脱落酸的积累并对脱落酸的积累量有促进作用。脱落酸含量的峰值通常出现在非水力根信号阈值范围中部。3，干旱胁迫下，脯氨酸含量在干旱胁迫刚刚出现就迅速猛增，此后很快达到较高水平，随后增长放缓。Eu3+显著促进了PEG模拟干旱胁迫中脯氨酸的积累，但在自然干旱中并不明显。4，在充分供水情况下，山黧豆水分利用效率较为恒定，随着植物生长有小幅增加。在干旱胁迫下，水分利用效率变化呈先升后降的趋势。Eu3+的施加在一定程度上提高了充分供水的植物的水分利用效率。5，干旱胁迫可以导致植物地上部分生物量积累减少，地下部分生物量积累增加。自然干旱处理地上部分生物量积累较PEG模拟干旱略小，而地下部分却恰恰相反。施加Eu3+对充分供水的山黧豆地上部分生物量积累无显著影响，而干旱胁迫下有利于植物地上部分的积累。干旱胁迫下施加Eu3+对植物地下部分干物质积累不利，既Eu3+的施用降低了根冠比。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩写词表
• 前言
• 第一章 研究方法
• 1.1 材料的培育与处理
• 1.2 光合、蒸腾、气孔导度的测定
• 1.3 水势的测定
• 1.4 土壤相对含水量的测定
• 1.5 所用生长基质含水量与水势变化相关分析
• 1.6 叶片含水量的测定
• 1.7 叶片ABA含量的测定方法
• 1.8 叶片脯氨酸含量的测定
• 1.9 试验数据统计分析
• 第二章 结果与分析
• 2.1 山黧豆非水力根信号阈值范围的确定
• 2.1.1 山黧豆叶片气孔导度的变化
• 2.1.2 山黧豆叶片水势的变化
• 2.1.3 山黧豆叶片含水量的变化
• 2.1.4 山黧豆非水力根信号、水力根信号出现时生长基质的相对含水量和水势
• 2.2 山黧豆叶片ABA含量的变化及与非水力根信号阈值范围关系
• 3+的施加对山黧豆叶片ABA含量变化的影响'>2.2.1 自然干旱胁迫下Eu³⁺的施加对山黧豆叶片ABA含量变化的影响
• 3+的施加对山黧豆叶片ABA含量变化的影响'>2.2.2 PEG模拟干旱胁迫下Eu³⁺的施加对山黧豆叶片ABA含量变化的影响
• 2.2.3 不同干旱胁迫方式下山黧豆叶片ABA含量变化与非水力根信号阈值范围的关系
• 3+对干旱胁迫下山黧豆叶片ABA含量变化与非水力根信号阈值范围关系的影响'>2.2.4 Eu³⁺对干旱胁迫下山黧豆叶片ABA含量变化与非水力根信号阈值范围关系的影响
• 2.3 山黧豆叶片脯氨酸含量的变化及与非水力根信号阈值范围关系
• 3+的施加对山黧豆叶片脯氨酸含量变化的影响'>2.3.1 自然干旱胁迫下Eu³⁺的施加对山黧豆叶片脯氨酸含量变化的影响
• 3+的施加对山黧豆叶片脯氨酸含量变化的影响'>2.3.2 PEG模拟干旱胁迫下Eu³⁺的施加对山黧豆叶片脯氨酸含量变化的影响
• 2.3.3 不同干旱胁迫方式下山黧豆叶片脯氨酸含量变化与非水力根信号阈值范围的关系
• 3+对干旱胁迫下山黧豆叶片脯氨酸含量变化与非水力根信号阈值范围关系的影响'>2.3.4 Eu³⁺对干旱胁迫下山黧豆叶片脯氨酸含量变化与非水力根信号阈值范围关系的影响
• 2.4 不同处理山黧豆的水分利用效率
• 2.4.1 干旱胁迫下山黧豆的水分利用效率
• 3+后山黧豆的水分利用效率'>2.4.2 干旱胁迫下施加Eu³⁺后山黧豆的水分利用效率
• 3+对自然干旱胁迫下山黧豆的水分利用效率的影响'>2.4.3 施加Eu³⁺对自然干旱胁迫下山黧豆的水分利用效率的影响
• 3+对PEG模拟干旱胁迫下山黧豆的水分利用效率的影响'>2.4.4 施加Eu³⁺对PEG模拟干旱胁迫下山黧豆的水分利用效率的影响
• 2.5 植物叶片水势、气孔导度与叶片ABA含量、脯氨酸含量、水分利用效率（WUE）的相关分析
• 2.5.1 植物叶片水势与叶片ABA含量、脯氨酸含量、水分利用效率（WUE）的相关分析
• 2.5.2 植物气孔导度与叶片ABA含量、脯氨酸含量、水分利用效率（WUE）的相关分析
• 2.6 不同处理山黧豆的地上、地下生物量及根冠比
• 第三章 结论与讨论
• 参考文献
• 文献综述
• 1 植物抗逆性概述
• 2 干旱胁迫对植物的影响
• 3 干旱胁迫时植物体发生的生理、生化变化
• 3.1 光合作用
• 3.2 气孔导度
• 3.3 叶水势
• 3.4 渗透势
• 3.5 脱落酸
• 3.6 脯氨酸
• 3.7 酶活性
• 3.8 蛋白质代谢
• 3.9 生物膜
• 3.10 活性氧
• 4 稀土元素的生理活性
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文