高粱对涝害的生物学响应及脱落酸的缓解作用

发布时间：2020-05-05 08:56

【摘要】：涝害胁迫是现代农业生产主要的非生物胁迫之一。东北地区是我国高粱的主产区之一,受地理条件影响,在生产过程中有遭遇重大涝害胁迫的可能。通过两年的连续试验,在本试验中观测到较一致的结果。结果表明,高粱开花期遭遇涝害胁迫会严重影响根系活力、光合能力及其抗逆系统,且受灾程度与淹水时长密切相关。淹水后,首先涝害胁迫会使根系活力显著降低,淹水10天时已表现出降低趋势,淹水20天时,根系活力较对照组呈显著降低趋势,降幅达到了64.7%,根系正常的生理功能遭到破坏,同时叶片的光合能力从上到下逐渐减弱,光合效率降低,淹水20天时,高粱下部叶片的净光合速率显著降低了54%,干物质积累受到严重影响,抵御逆境的相关的抗氧化酶系统被激活,当涝害持续加重时,会导致细胞发生破坏性坏死,抗氧化酶系统被永久损坏,对由涝害胁迫而产生的各类含氧自由基的清除能力减弱,同时膜系统遭到破坏,淹水20天时,倒6叶内的丙二醛含量显著升高,增幅达到了80%,说明靠高粱自身的逆境调节已经无法恢复到正常水平。此外,本研究还发现对受灾高粱喷施脱落酸可以有效提高高粱中下部受灾严重叶片的抗氧化酶活性。喷施脱落酸后高粱地下部根系活力较未喷施脱落酸的有所恢复,根系活力提高了40%。此外,在研究中还发现,当涝害胁迫超过20天时会严重影响高粱的籽粒产量和收获指数,其中籽粒产量降幅达到了40%,收获指数降低了0.17个指数单位,在喷施脱落酸后,受灾高粱的经济产量及生物产量均有恢复趋势,籽粒产量提高了8%,生物产量提高了2%,经济系数提高了0.02个指数单位。
【图文】：

高粱,净光合速率,涝害

害的生物学响应迫对高粱光合参数及叶绿素含量的影响合速率（Pn）率是光合作用的一个重要指标，植物体在进行光合作用固定二吸作用。从图 2-1 中可以看出，开花期时进行水淹处理，涝害影响是由下及上的，随着叶龄的增加，受涝害影响程度逐渐增间和位置效应，持绿性倒 2 叶＞倒 4 叶＞倒 6 叶。当淹水 10 天6 叶的净光合速率均有下降趋势，其中倒 2 叶的净光合速率较下降了 31.6%，，倒 6 叶下降了 52.4%。当淹水胁迫进行到 20 天6 叶的净光合速率较 WL10d 处理均呈显著降低趋势，WL20d 较 WL10d 处理显著降低了 27.4%，倒 4 叶显著降低了 45.8%，，其中倒 6 叶的静光合速率较 CK 甚至显著降低了 81%。

高粱,气孔导度,氧化碳

图 2-2 涝害胁迫对高粱气孔导度（Gs）的影响Fig. 2-2 Effects of waterlogging stress on Gs of sorghum间二氧化碳浓度（Ci）氧化碳浓度（Ci）指的是叶肉细胞间隙中的二氧化碳浓度，是植个常用指标，直接影响光合作用同化物的形成量，涝害研究中对量分析更显重要。胞间二氧化碳浓度的大小取决于4个可能变化气的二氧化碳浓度、气孔导度（Gs）、叶肉导度（Gm）以及叶图 2-3 来看，当高粱遭遇涝害胁迫后，气孔导度以及叶肉光合能氧化碳浓度存在明显变化，当淹水 10 天时，WL10d 倒 2 叶的胞显著降低了 49.8%，倒 4 叶较 CK 显著降低了 44%，倒 6 叶较淹水进行到第 20 天时，倒 2、4、6 叶的变化趋势基本一致，随影响关闭，气孔导度降低，减少了与外界气体交换，胞间二氧化导致叶片的胞间二氧化碳浓度从上至下均呈现继续下降的趋势，
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S514;S422

【参考文献】