水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究

论文摘要

水分胁迫是一种土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害，甚至在雨量丰富的地区也会因分布不均或气候异常而导致旱灾。柑桔是世界上最有经济价值的果树之一，主要分布在热带和亚热带的135个国家。我国柑桔大多栽培于丘陵山地，常受到水分胁迫的影响，保水防旱及节水灌溉是高产优质的重要措施，研究柑桔的抗旱机理有重要的理论价值和实践意义。 目前在植物水分胁迫的生理机理研究方面，比较系统的研究主要集中在水稻、玉米、小麦等禾本科作物上，而在多年生木本果树上所做的工作较少。但是由于植物对水分胁迫的生理生化反应受多基因控制，只要其中之一发生变化，就可能导致不同植物种类或者同一植物种类的不同品种有着不同的调控机制和不同的生理表现；同时，植物抗性的表达具有明显的时空特性，许多研究仅限于单一品种的几个生理指标，而没有研究不同品种在水分胁迫下的生理生化变化过程和超微水平的细胞结构变化。因此，不同的研究者得到不同的、甚至是相反的结论。且研究不够系统，因而得到的数据各自独立，相互之间联系较少，无法进行系统的分析。 为了系统深入地阐明柑橘的抗旱机理，本研究以柑橘两个常用砧木枳壳[P．trifoliata (L) Raf．]和枳橙自根苗[P．trifoliata (L) Raf．×C．sinensis (L) Osbeck]，以及有代表性的枳橙砧山下红温州蜜柑[C．unshiu Marc．]、纽合尔脐橙[C．sinensis (L) Osbeck]、沙田柚[C．grandis (L) Osbeck]嫁接苗为试验材料，从超微水平上首次深入地研究了水分胁迫过程中柑橘细胞甚至细胞器的行为特征，并将细胞学研究的结果与抗性有密切关系的光合作用、内源激素、氮代谢等方面结合，深入系统地探讨了柑橘叶片和根系细胞超微结构变化、内源激素的反应、氨基酸与蛋白质的代谢、碳水化合物的合成、转运与抗旱性的关系。研究结果如下： 1．水分胁迫能显著影响柑橘叶片、根系细胞与叶绿体超微结构。随着水分胁迫程度的加强，柑橘根系、叶片叶肉细胞与叶绿体超微结构的受损程度进一步加剧。在良好的灌水条件下，根系和叶片细胞结构完整，叶片叶绿体片层排列均匀、整齐。水分胁迫时，产生质壁分离，叶绿体形状发生变化，结构被破坏。基粒片层结构破坏，排列紊乱，叶绿体与其他细胞器向细胞中心漂移并缩于细胞中心。且水分胁迫对纽荷

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 植物的抗旱性与抗旱机制
• 2 植物形态及结构对水分胁迫的响应
• 2.1 植物叶面积和叶片显微结构的变化
• 2.2 植物根系发育及根系显微结构的变化
• 2.3 植物细胞超微结构的变化
• 3 水分胁迫对植物生理生化机理的影响
• 3.1 对气孔行为的影响
• 3.2 对光合作用的影响
• 3.3 对活性氧代谢的影响
• 3.4 对内源氮素营养的影响
• 3.5 对内源激素变化的影响
• 4 本项目研究的目的和意义
• 5 参考文献
• 第二章 叶片和根系细胞超微结构观察
• 1 试验材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试验材料的栽培与处理
• 1.3 试验样品采集
• 1.4 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 水分胁迫对盆栽嫁接苗叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.1.1 水分胁迫对纽荷尔脐橙叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.1.2 水分胁迫对沙田柚叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.1.3 水分胁迫对山下红温州蜜柑叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.2 水分胁迫对砧木苗根系细胞、叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.2.1 水分胁迫对积壳根系细胞超微结构的影响
• 2.2.2 水分胁迫对积壳叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 2.2.3 水分胁迫对积橙根系细胞超微结构的影响
• 2.2.4 水分胁迫对积橙叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 3 讨论
• 3.1 关于水分胁迫对叶片细胞与叶绿体超微结构的影响
• 3.2 水分胁迫与根系细胞超微结构的关系
• 4 小结
• 5 参考文献
• 第三章 水分胁迫对柑橘光合作用的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 试验材料的栽培与处理
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 叶绿素含量测定
• 1.3.2 光合作用测定
• 1.3.3 光合作用日变化测定
• 1.3.4 数据处理与分析
• 2 结果与分析
• 2.1 水分胁迫对柑橘叶片叶绿素含量的影响
• 2.2 水分胁迫对柑橘光合特性的影响
• 2.3 不同柑橘品种光合作用日变化特性
• 2.4 不同水分胁迫处理对柑橘光合特性日变化的影响
• 3 讨论
• 3.1 水分胁迫与柑橘叶片叶绿素含量的关系
• 3.2 水分胁迫与柑橘光合特性的关系
• 3.3 水分胁迫与柑橘光合作用日变化的关系
• 4 小结
• 5 参考文献
• 第四章 水分胁迫对柑橘生长发育及氮代谢的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 试验材料的栽培与处理
• 1.3 试验样品采集
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 叶片相对含水量（LRWC）测定
• 1.4.2 脯胺酸含量测定
• 1.4.3 精胺酸含量测定
• 3-NH₄⁺含量测定'>1.4.4 NH₃-NH₄⁺含量测定
• 1.4.5 多胺含量测定
• 2 结果与分析
• 2.1 水分胁迫对柑橘生长发育的影响
• 2.2 水分胁迫与柑橘枝叶相对含水量的关系
• 3-NH₄⁺含量的关系'>2.3 水分胁迫与柑橘叶片脯胺酸、精胺酸和 NH₃-NH₄⁺含量的关系
• 2.4 水分胁迫与柑橘叶片中多胺含量的关系
• 3-NH₄⁺含量的关系'>2.5 柑橘叶片相对含水量与脯胺酸、精胺酸和 NH₃-NH₄⁺含量的关系
• 3 讨论
• 3.1 水分胁迫与柑橘生长发育的关系
• 3-NH₄⁺含量的关系'>3.2 水分胁迫与柑橘叶片脯胺酸、精胺酸和NH₃-NH₄⁺含量的关系
• 3.3 水分胁迫与柑橘叶片多胺含量的关系
• 4 小结
• 5 参考文献
• 第五章 水分胁迫与柑橘内源激素含量的关系
• 1 材料与方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 试验材料的栽培与处理
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 内源激素的提取、纯化
• 1.3.2 色谱条件
• 1.3.3 内源激素的测定
• 1.3.4 激素 HPLC测定的标准曲线
• 2 结果与分析
• 2.1 色谱条件的选择
• 2.2 水分胁迫对积橙和积壳根系中内源激素含量的影响
• 2.3 水分胁迫对积橙叶片内源激素含量的影响
• 2.4 水分胁迫对积壳叶片内源激素含量的影响
• 2.5 水分胁迫对山下红叶片温州蜜柑叶片内源激素含量的影响
• 2.6 水分胁迫对沙田袖叶片内源激素含量的影响
• 2.7 水分胁迫对纽荷尔脐橙叶片内源激素含量的影响
• 2.8 水分胁迫与不同柑橘品种叶片内源激素含量的线性关系
• 3 讨论
• 3.1 水分胁迫与柑橘内源 ABA的关系
• 3.2 水分胁迫与柑橘内源 IAA、Z的关系
• 3.3 水分胁迫与柑橘内源 GA3的关系
• 4 小结
• 5 参考文献
• 全文总结与展望
• 缩略词表
• 致谢
• 作者简介
• 附图