干旱胁迫下不同苹果品种叶片形态结构和水分利用效率的关系研究

论文摘要

干旱半干旱地区,水分不足是限制农业生产的主要因素。干旱主要限制植物的生长、生产和生存。植物通常通过改变自身各器官的形态学的、生理学的和分子学的代谢机制来适应水分亏缺。叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,具有较大的表面面积,接触周围环境远比其它器官多,它对外界环境的变化非常敏感。本试验以31个苹果品种的幼苗为材料,研究了干旱对其叶片形态学和生理学特性的影响,并对其水分利用效率和抗旱性做了鉴定评价,分析了苹果幼苗叶片形态学特性与水分利用效率和抗旱性的关系。主要研究结果如下:1.苹果品种幼苗的WUE和抗旱性均存在显著的品种间差异,且苹果幼苗的WUE与抗旱性之间存在密切的关系。正常水分供应条件下,‘寒富’和‘弘前富士’的WUE最高,‘红露’、‘布瑞本’和‘凉香的季节’的WUE最低。干旱胁迫下,‘金冠’、‘秦冠’和‘寒富’的WUE最高,‘红露’和‘Modi’的WUE最小。不同品种表现为不同的抗旱性:‘王林’、‘津轻’、‘千秋’、‘长富2号’、‘乔纳金’和‘北斗’属于高抗旱性品种,而‘寒富’、‘北海道9号’、‘爵士’、‘信浓红’、‘弘前富士’、‘Ariane’、‘Modi’、‘红露’和‘太平洋玫瑰’属于不抗旱类型。2.干旱胁迫对苹果品种幼苗的叶片(总叶面积、叶片厚度和蜡质层厚度)和气孔形态特征(气孔大小、气孔密度)以及叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度都有不同的影响,且存在显著的品种间差异。苹果幼苗的WUE和Pn均与叶片厚度、蜡质层厚度、气孔密度和气孔导度成显著的正相关性。3.对品种和水分及其两者的共同作用对苹果幼苗叶片和气孔的12个形态和生理指标进行了二项方差分析。品种对除叶片厚度、叶片保水力和蒸腾速率外的9个指标均有显著的影响,水分供应对除叶片保水力外的11个指标均有显著的影响;两者共同作用对12个指标均有显著的影响。4.本研究中运用扫描电子显微镜技术对叶片的气孔分布进行成像计算气孔密度,运用投射电子显微镜技术对叶片的厚度、蜡质层厚度和单个气孔进行成像并运用相关软件进行分析计算。与光学显微镜相比操作过程简单,图像分辨率高、有立体感,图像放大范围大,准确率高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 干旱对农业发展尤其是果树产业发展的影响
• 1.2 节水农业的重要性，生物节水是未来农业可持续发展的关键
• 1.3 不同基因型植物水分利用效率的比较、选择是开展生物节水的前提基础
• 1.3.1 植物叶片的分类、组成及其主要作用
• 1.3.2 植物叶片气孔的形态结构及其生理学作用
• 1.4 植物品种间水分利用效率差异的气孔机制研究
• 1.5 植物品种间水分利用效率和抗旱性的差异研究
• 1.6 气孔形态观察的电镜技术
• 1.7 选题的目的和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料的准备及其处理
• 2.2 指标测定
• 2.2.1 生长指标及长期水分利用效率的测定
• 2.2.2 叶片总面积、比叶面积、叶面积比、保水力和相对含水量的测定
• 2.2.3 叶片厚度及气孔形态指标的测定
• 2.2.4 叶片光合参数的测定
• 2.3 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 3.1 干旱对苹果幼苗叶片形态及生理指标的影响
• 3.2 干旱对苹果幼苗叶片气孔特征的影响
• 3.3 干旱对苹果幼苗叶片光合作用的影响
• 3.4 干旱对苹果幼苗水分利用效率的影响
• 3.5 不同苹果品种资源抗旱性比较
• 3.6 苹果叶片和气孔指标与光合速率和水分利用效率相关性
• 第四章 讨论
• 4.1 干旱对植物叶片形态结构的影响
• 4.2 干旱对植物叶片气孔形态结构的影响
• 4.3 干旱对植物光合作用的影响
• 4.4 干旱对植物水分利用效率的影响
• 4.5 叶片形态结构与光合作用和水分利用效率的关系
• 4.6 植物种间及种内不同品种间抗旱性和水分利用效率的比较研究
• 第五章 结论
• 参考文献
• 缩略词
• 致谢
• 作者简介