6种绣线菊（Spiraea Linn.）的干旱适应性研究

论文摘要

绣线菊属植物多为美丽的落叶花灌木,种类丰富,园林观赏和应用价值高。本属植物还具有丰富的遗传多样性,不同种或品种之间的抗旱性和干旱适应能力均有明显差异。研究绣线菊的生理基础和干旱条件下的生长适应情况,有利于选育出优秀的抗旱型绣线菊植物种类,并逐渐应用到干旱半干旱地区的园林景观建设中去,从而填补城市园林绿化中花灌木的应用空缺,丰富城市园林的造景功能和色彩变化;通过对其综合评价体系的研究,还可为干旱环境中木本植物的选择和应用提供理论参考和实践支撑。本文以毛果绣线菊(Spiraea thichocarpa Nakai.)、华北绣线菊(Spiraea fritschianaSchneid)、柳叶绣线菊(Spiraea salicifolia L.)、石棒绣线菊(Spiraea media Schmidt.)、金山绣线菊(Spiraea×bumatda cv.Goldmound)、金焰绣线菊(Spiraea×bumatda cv.Goldflame)6种可应用于我国东北地区的绣线菊植物为试验材料,通过对其根、茎、叶形态解剖结构的显微观察、使用PEG模拟干旱法研究其种子的萌发特性、使用盆栽控水法并设置三个梯度的干旱胁迫处理及相应恢复处理考察这6种绣线菊苗期的生理生化特性等三个方面综合而成的实验设计,探讨了6种绣线菊的干旱适应性变化;并采用SAS相关性分析法和灰色关联度分析法分析不同指标与绣线菊干旱适应性的关系,建立综合评价指标体系;采用SAS显著性分析法和隶属函数分析法对数据分析,比较6种绣线菊干旱适应能力的不同与差别;主要得出以下结论:运用隶属函数值分析法分析6种绣线菊干旱适应能力,排序为:华北绣线菊＞柳叶绣线菊＞石棒绣线菊＞金焰绣线菊＞毛果绣线菊＞金山绣线菊。运用灰色关联度分析法分析6种绣线菊不同生理生化指标对干旱胁迫的关联度,排序为:叶水势＞叶片相对含水量＞光饱和点＞最大净光合速率＞光补偿点＞豆蔻酸含量＞SOD活性＞棕榈酸含量＞脯氨酸含量＞相对电导率＞可溶蛋白含量＞可溶性糖含量＞丙二醛含量＞束缚水/自由水＞ABA含量。结合6种绣线菊的根、茎、叶形态解剖结构、种子萌发能力以及与6种绣线菊干旱适应能力相关性较大的生理生化指标,以叶水势等27项指标建立绣线菊干旱适应能力的综合评价指标体系。本文首次在国内从形态解剖结构、种子萌发能力、叶片保水能力、光响应曲线、渗透调节物质、水分生理指标、质膜透性指标、ABA含量、干旱胁迫适应性蛋白差异表达与变化等方面系统研究了6种绣线菊的干旱适应性变化和适应能力。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 目的与意义
• 1.1.1 干旱的概念
• 1.1.2 6种绣线菊简介及其抗旱性研究的目的与意义
• 1.1.3 本研究预期目标
• 1.2 研究进展和发展趋势
• 1.2.1 植物对干旱胁迫的适应性反应
• 1.2.2 植物抗旱性的研究方法
• 1.2.3 植物抗旱性的综合评价
• 1.2.4 绣线菊属植物研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 研究内容
• 2.3 试验设计
• 2.3.1 石蜡切片法观察6种绣线菊根、茎、叶形态解剖构造
• 2.3.2 PEG模拟干旱法研究6种绣线菊种子萌发特性
• 2.3.3 盆栽控水法考察6种绣线菊苗期的生理生化特性
• 2.4 试验技术路线
• 2.5 试验取材方法与数据处理分析方法
• 2.5.1 试验取材方法
• 2.5.2 试验数据处理分析方法
• 2.6 试验测定指标及方法
• 2.6.1 根、茎、叶形态解剖结构的观察
• 2.6.2 在PEG梯度浓度胁迫下种子萌发特性的测定
• 2.6.3 离体叶片失水速率的测定
• 2.6.4 光响应曲线的绘制及相关光合指标的计算
• 2.6.5 水分生理指标的测定
• 2.6.6 渗透调节物质的研究
• 2.6.7 可溶性蛋白含量的测定和逆境适应性蛋白的差异表达
• 2.6.8 内源激素ABA含量的测定
• 2.6.9 细胞质膜系统的研究
• 3 结果与分析
• 3.1 6种绣线菊根、茎、叶解剖结构及其抗旱保水能力的相关分析
• 3.1.1 根、茎、叶的解剖结构及差异
• 3.1.2 离体叶片失水速率的比较
• 3.1.3 叶片解剖结构指标的筛选
• 3.2 6种绣线菊种子在PEG梯度浓度胁迫下的萌发特性
• 3.2.1 不同处理时间种子发芽率的变化
• 3.2.2 6种绣线菊种子萌发能力的评价
• 3.3 干旱处理对6种绣线菊光合参数的影响及相关分析
• 3.3.1 干旱胁迫对6种绣线菊最大净光合速率的影响
• 3.3.2 恢复处理对6种绣线菊最大净光合速率的影响
• 3.3.3 干旱胁迫对6种绣线菊光补偿点的影响
• 3.3.4 恢复处理对6种绣线菊光补偿点的影响
• 3.3.5 干旱胁迫对6种绣线菊光饱和点的影响
• 3.3.6 恢复处理对6种绣线菊光饱和点的影响
• 3.4 干旱处理对6种绣线菊叶片水分生理指标的影响
• 3.4.1 干旱胁迫对6种绣线菊叶片相对含水量的影响
• 3.4.2 恢复处理对6种绣线菊叶片相对含水量的影响
• 3.4.3 干旱胁迫对6种绣线菊叶水势的影响
• 3.4.4 恢复处理对6种绣线菊叶水势的影响
• 3.4.5 干旱胁迫对6种绣线菊束缚水/自由水的影响
• 3.4.6 恢复处理对6种绣线菊束缚水/自由水的影响
• 3.5 干旱处理对6种绣线菊渗透调节物质含量的影响
• 3.5.1 干旱胁迫对6种绣线菊可溶性糖含量的影响
• 3.5.2 恢复处理对6种绣线菊可溶性糖含量的影响
• 3.5.3 干旱胁迫对6种绣线菊脯氨酸含量的影响
• 3.5.4 恢复处理对6种绣线菊脯氨酸含量的影响
• 3.6 干旱处理下6种绣线菊干旱适应性蛋白的变化与表达
• 3.6.1 干旱胁迫对6种绣线菊可溶性蛋白含量的影响
• 3.6.2 恢复处理对6种绣线菊可溶性蛋白含量的影响
• 3.6.3 干旱处理下逆境适应性蛋白的差异表达
• 3.7 干旱处理对6种绣线菊内源激素ABA含量的影响
• 3.7.1 干旱胁迫对6种绣线菊ABA含量的影响
• 3.7.2 恢复处理对6种绣线菊ABA含量的影响
• 3.8 干旱处理对6种绣线菊细胞质膜系统的影响
• 3.8.1 干旱胁迫对6种绣线菊叶片相对电导率的影响
• 3.8.2 恢复处理对6种绣线菊叶片相对电导率的影响
• 3.8.3 干旱胁迫对6种绣线菊MDA含量的影响
• 3.8.4 恢复处理对6种绣线菊MDA含量的影响
• 3.8.5 干旱胁迫对6种绣线菊SOD活性的影响
• 3.8.6 恢复处理对6种绣线菊SOD活性的影响
• 3.8.7 干旱胁迫对6种绣线菊豆蔻酸含量的影响
• 3.8.8 恢复处理对6种绣线菊豆蔻酸含量的影响
• 3.8.9 干旱胁迫对6种绣线菊棕榈酸含量的影响
• 3.8.10 恢复处理对6种绣线菊棕榈酸含量的影响
• 3.9 生理生化指标与土壤干旱的灰色关联分析
• 3.9.1 灰色关联度计算过程
• 3.9.2 不同生理生化指标的灰关联分析结果与评价
• 3.10 6种绣线菊干旱适应能力的综合评价
• 3.10.1 综合评价指标体系的建立
• 3.10.2 评价结果与分析
• 4 讨论
• 4.1 关于绣线菊干旱适应性综合评价指标体系的研究
• 4.2 关于绣线菊叶片形态解剖结构的研究
• 4.3 关于绣线菊种子萌发特性的研究
• 4.4 关于绣线菊光合特性的探讨
• 4.5 关于叶片ABA含量与绣线菊干旱适应性的探讨
• 4.6 干旱及恢复处理与绣线菊SOD酶活性变化关系
• 4.7 干旱及恢复处理与绣线菊饱和脂肪酸含量的变化关系
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文