三种钓种柳品种的光合生理特性及抗旱性研究

论文摘要

钓钟柳(Penstemon)为玄参科(Scrophulariaceae )钓钟柳属(Penstemon spp)多年生草本植物。本研究以三种钓钟柳品种‘紫红’(Penstemon‘Purple Passion’),‘毛地黄’(Penstemon digutalis‘Husker Red’),‘五彩’(Penstemon barbatus‘Rondo’)的扦插苗为试验材料,研究其在自然环境条件下的光合生理特性和耐旱性,结果表明:(1)三种钓钟柳品种的光合能力不同,其光合能力的强弱依次为:紫红>五彩>毛地黄;三种钓钟柳的光合参数不同,对强光的利用能力和光适应范围大小排序为:紫红>五彩>毛地黄。比较钓钟柳三个品种的AQY得出叶片的光能转化效率大小排序为:紫红>五彩>毛地黄。三种钓钟柳品种的净光合速率日进程曲线均为双峰曲线,有明显的光合“午休”现象。蒸腾速率的日变化与水分利用效率的日变化也呈双峰曲线。不同钓钟柳品种的净光合速率受生理、生态因子的影响不同,其中主要的影响因子为PAR、Cond和Rh。三钟钓钟柳品种的荧光参数特性表明:3个钓钟柳品种间的叶绿素荧光参数均达到显著或极显著水平,紫红的Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、ETR、qP、qN值最高,其次为五彩,毛地黄最低。相关分析表明:Fo与Fm,qP与Fm,qP与Fv,Yield与ETR,Fm与Fv,Fo与F,Fm’与Yield呈显著正相关或极显著正相关;Fo与ETR,Fv/Fo与Yield呈显著负相关。三种钓钟柳品种的光合特性强弱依次为:紫红>五彩>毛地黄。(2)对三种钓钟柳品种进行干旱胁迫,并测定胁迫过程中植物生理生化指标和叶绿素荧光参数的变化,比较各钓钟柳的耐旱能力。结果表明:干旱胁迫下,各钓钟柳的叶绿素含量均持续下降,丙二醛含量、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量的变化趋势均为先升后降,三个品种在不同干旱胁迫处理阶段的生理生化指标变化存在差异。干旱胁迫对三种钓钟柳品种的叶绿素荧光参数均产生显著影响,不同钓钟柳品种叶绿素荧光参数的变化幅度有差异,初始荧光(Fo)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)等参数可作为比较钓钟柳耐旱能力的指标。结合干旱胁迫中钓钟柳品种生理生化指标及叶绿素荧光参数的变化,利用模糊数学中的隶属函数法对三种钓钟柳品种的耐旱能力进行排序:毛地黄>紫红>五彩。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 植物光合特性研究进展
• 1.1.1 光强对光合作用的影响
• 1.1.2 叶绿素含量对光合作用的影响
• 1.1.3 光合日变化与光合作用
• 1.1.4 气孔导度与光合作用的关系
• 2浓度对光合作用的影响'>1.1.5 CO₂浓度对光合作用的影响
• 1.1.6 温度对光合作用的影响
• 1.1.7 湿度对光合作用的影响
• 1.2 植物抗旱性研究进展
• 1.2.1 干旱胁迫下叶绿素荧光与抗旱性的关系
• 1.2.2 干旱胁迫下相关生理指标与抗旱性的关系
• 1.2.2.1 蒸腾作用的变化
• 1.2.2.2 细胞膜的变化
• 2 三种钓钟柳品种的光合生理特性研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 研究方法
• 2.1.2.1 光合作用光响应曲线的测定
• 2.1.2.2 光合作用日变化的测定
• 2.1.2.3 叶绿素荧光特性的测定
• 2.1.2.4 数据处理及分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 三种钓钟柳品种光合作用的光响应曲线
• 2.2.2 三种钓钟柳品种净光合速率与光合有效辐射日变化
• 2.2.3 生理生态因子对钓钟柳光合作用的影响
• 2浓度和气孔导度的日变化'>2.2.3.1 胞间CO₂浓度和气孔导度的日变化
• 2.2.3.2 蒸腾速率和水分利用效率的日变化
• 2.2.3.3 空气温度、叶面温度和空气湿度的日变化
• 2.2.4 三种钓钟柳品种的叶绿素荧光特性比较
• 2.2.4.1 三种钓钟柳品种主要荧光参数的差异比较
• 2.2.4.2 三种钓钟柳品种叶绿素荧光特征的比较
• 2.2.4.3 三种钓钟柳品种叶绿素荧光参数的相关性分析
• 2.3 结论与讨论
• 3 三种钓钟柳品种的耐旱性研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 叶绿素荧光参数的测定
• 3.1.2.2 叶绿素含量的测定
• 3.1.2.3 酶液的制备
• 3.1.2.4 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定
• 3.1.2.5 过氧化物酶（POD）活性的测定
• 3.1.2.6 丙二醛（MDA）含量的测定
• 3.1.2.7 可溶性蛋白含量的测定
• 3.1.3 数据处理及分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 干旱胁迫对三种钓钟柳植物叶绿素荧光动力学参数的影响
• 3.2.1.1 干旱胁迫对钓钟柳Fv/Fm 和Fv/Fo 的影响
• 3.2.1.2 干旱胁迫对钓钟柳ФPSII 的影响
• 3.2.1.3 干旱胁迫对钓钟柳qP 和qN 的影响
• 3.2.1.4 干旱胁迫对钓钟柳Fm、Fo 和Fv 的影响
• 3.2.1.5 干旱胁迫对钓钟柳叶绿素荧光快速光响应曲线的影响
• 3.2.2 干旱胁迫对钓钟柳生理生化指标的影响
• 3.2.2.1 干旱胁迫对钓钟柳叶绿素含量的影响
• 3.2.2.2 干旱胁迫对超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响
• 3.2.2.3 干旱胁迫对过氧化物酶（POD）活性的影响
• 3.2.2.4 干旱胁迫对丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.2.2.5 干旱胁迫对可溶性蛋白的影响
• 3.3 三种钓钟柳品种耐旱能力的综合评价
• 3.4 讨论与小结
• 4 结论与展望
• 4.1 钓钟柳光合生理特性的研究
• 4.2 钓钟柳的耐旱性研究
• 4.3 展望
• 参考文献
• 个人简介
• 致谢