沙棘（Hippophae rhamnoides L.）在低温和增强UV-B胁迫下的生态生理反应

论文摘要

植物生长和生产力受到自然界各种形式的生物和非生物胁迫因子的影响。这些胁迫包括低温、高温、盐碱、干旱、洪水、重金属、虫害、病害和紫外线辐射等等。而人类活动大大加剧了这些胁迫所带来的影响。由于人类污染而导致臭氧层衰减以及由此产生的地球表面紫外辐射增强已经成为全球气候变化的一个主要方面。UV-B胁迫，甚至当前的辐射水平，所带来的影响已经引起科学工作者的广泛关注。 为了生存和繁殖，植物不得不面临环境中各种潜在胁迫所带来的负面影响。然而，植物生活型的不可移动性决定了其逃避胁迫的局限性。因此，绝大多数植物都是通过对胁迫作出反应，通过修复或者更新组织来降低伤害。而植物应对环境变化的能力则是由其生长模式的种属特异性和本身的遗传组成所决定。在自然界，植物常常同时面临多种胁迫，这些胁迫所引发的植物反应可能具有叠加、协同或者拮抗作用。沙棘是一种具刺、具有固氮功能的多年生雌雄异株灌木，广泛分布于亚欧大陆的温带地区和亚洲亚热带的高海拔地区。在中国，沙棘常常被用作植被恢复中的先锋树种而大量栽培。本文采用沙棘作为模式植物，试图探索木本植物对低温，UV-B辐射增强以及其与干旱的复合胁迫的响应以及沙棘对这些胁迫响应是否具有种群差异性。 对来自南北两个种群的沙棘进行短日照和低温处理，检测了其在抗寒锻炼和抗寒性发育过程中存在的性别差异。结果表明，短日照和低温都分别能够诱导抗寒锻炼的发生，而两者同时存在对所有实验植株抗寒性的大小具有叠加效应。然而，短日照和低温所诱导的抗寒性在两个种群中都具有性别差异性，雄性植株比雌雄植株对短日照和低温更为敏感。同时，南北种群间也存在差异性，北方种群的植物比南方种群的植物对短日照和低温敏感，从而在短日照下抗寒锻炼的发生时间更早，低温诱导的抗寒性更大。短日照和低温诱导植物增加抗寒性的同时伴随着脱落酸的变化。脱落酸的变化因处理，种群和性别的不同而不同。这些生理反应表明不同的沙棘种群，不同的植株性别对同一环境胁

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 缩略符号
• 第一章 文献综述
• 第一节 植物的抗寒锻炼与抗寒性发育过程的研究进展
• 1.植物的抗寒锻炼与抗寒性
• 2.植物抗寒性的环境调节
• 2.1 光周期
• 2.2 温度
• 2.3 水分
• 3.抗寒锻炼过程中代谢和结构的变化
• 3.1 糖类、蛋白质和脂类
• 3.2 组织含水量
• 3.3 脱落酸、甜菜碱和谷胱甘肽
• 4.抗寒性的测定方法
• 4.1 观察法
• 4.2 电解质渗漏法
• 第二节 紫外线-B辐射对植物影响研究进展
• 1.研究UV-B辐射对植物影响的方法
• 2.UV-B辐射对植物的影响
• 2.1 UV-B辐射对植物营养生长的影响
• 2.1.1 UV-B辐射增强对植物形态结构和生产力的影响
• 2.1.2 UV-B辐射增强对植物光合系统的影响
• 2.1.3 UV-B辐射增强对植物次生代谢的影响
• 2.1.4 UV-B辐射增强对植物膜系统的伤害和植物激素的影响
• 2.1.5 UV-B辐射增强对植物蛋白质和DNA的影响
• 2.2 UV-B辐射增强对植物繁育体系的影响
• 2.3 UV-B辐射与其它环境因素的交互作用
• 2.4 UV-B辐射增强对植物群落和生态系统水平的影响
• 3.植物应对UV-B辐射伤害的防御和修复机制
• 第三节 沙棘属植物的研究进展
• 1.沙棘属种的划分
• 2.沙棘的生物学特性
• 3.沙棘的地理分布特征
• 4.沙棘的食用药用价值
• 5.沙棘在生态建设中的应用
• 第四节 本文的研究内容
• 第二章 沙棘不同种群在抗寒锻炼和抗寒性发育中的性别差异
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 植物材料和生长条件
• 2.2 生长反应的测定
• 2.3 抗寒性的测定
• 2.4 脱落酸（ABA）的定量分析
• 2.5 数据分析
• 3.结果和讨论
• 第三章 沙棘两个种群对干旱和增强紫外辐射的生长和生理反应
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 植物材料与实验设计
• 2.2 UV-B辐射处理
• 2.3 生长参数和叶片相对含水量的测定
• 2.4 丙二醛和膜透性的测定
• 2.5 游离脯氨酸和脱落酸的测定
• 2.6 紫外吸收物质和花青素的测定
• 2.7 数据统计分析
• 3.结果
• 3.1 干旱和UV-B辐射增强对植物生长特征的影响
• 3.2 干旱和UV-B辐射增强对生理参数的影响
• 4.讨论
• 4.1 干旱对沙棘两个种群的影响
• 4.2 UV-B辐射增强对沙棘两个种群的影响
• 4.3 干旱和UV-B辐射增强对两个种群的交互作用
• 第四章 UV-B和干旱胁迫对沙棘叶片质量和碳同位素的影响
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 植物材料和实验设计
• 2.2 生长条件和UV-B辐射处理
• 2.3 叶片的生长特征
• 2.4 碳同位素的测定和抗坏血酸的测定
• 2.5 化学分析
• 2.6 数据统计分析
• 3.结果
• 4.讨论
• 第五章 沙棘两个种群对UV-B去除/增强的生态生理响应
• 1.引言
• 2.材料与方法
• 2.1 植物材料与实验设计
• 2.2 紫外线辐射处理
• 2.3 生长参数和叶片含水量的测定
• 2.4 丙二醛的测定和抗坏血酸的测定
• 2.5 游离脯氨酸、脱落酸和碳同位素的测定
• 2.6 光合色素的测定
• 2.7 叶绿素荧光参数的测定
• 2.8 数据统计分析
• 3.结果
• 3.1 UV-B去除/增补对沙棘生长参数的影响
• 3.2 UV-B去除/增补对叶片色素的影响
• 3.3 UV-B去除/增补对叶片脱落酸,脯氨酸,抗坏血酸和碳同位素的影响
• 3.4 UV-B去除/增补对叶绿素荧光参数的影响
• 4.讨论
• 4.1 UV-B去除/增补对沙棘生长参数的影响
• 4.2 UV-B去除/增补对叶片光合色素的影响
• 4.3 UV-B去除/增补对叶片ABA,游离脯氨酸,抗坏血酸和碳同位素的影响
• 4.4 UV-B去除/增补对叶绿素荧光参数的影响
• 主要结论
• 参考文献
• 在读期间发表论文情况
• 致谢