灌木柳磷高效无性系筛选及生理机制探究

发布时间：2020-06-12 13:19

【摘要】：本研究以江苏省林科院保存的灌木柳无性系为实验材料,通过室内营养液培养的方法,研究了不同磷浓度下灌木柳无性系的生长、根系发育及矿质营养吸收情况。依据24个灌木柳杂种无性系和20个灌木柳原种无性系在低磷胁迫下的生长状况,筛选出了4个磷高效、2个中等磷高效和1个磷低效无性系,研究其在低磷胁迫下生长、生理指标及矿质营养吸收的变化。主要结论如下:1、以灌木柳2680、2579、P63无性系,设置3个低磷浓度和正常磷浓度,在温室培养76 d。3个无性系在株高、生物量、根冠比、地上部和地下部N、P含量及根系各参数表现出显著差异。其中3个低磷浓度中,5 mmol/L磷浓度处理下各指标与正常磷浓度差异最大,升幅48%~105%,降幅8%~88%,确定其作为大量筛选的低磷浓度。2、依据低磷胁迫下灌木柳株高和生物量的差异,从24个灌木柳杂种无性系和20个灌木柳原种无性系中筛选耐低磷无性系,获得磷高效无性系5个(1053、88、85、P126、2406,株高相对变化率小于10%,生物量的相对变化率小于20%),磷低效无性系4个(P485、P61、P585、2381,株高和生物量相对变化率大于40%),剩余35个定义为中等磷高效无性系。3、低磷胁迫对灌木柳无性系生长的影响以磷高效无性系4个(1053、85、88、P126),磷低效无性系2个(P485、P61),中等磷高效的无性系1个51-3为实验材料。与正常磷浓度相比,低磷胁迫降低了无性系的株高和生物量,提高了根冠比。其中磷低效无性系的降幅是磷高效无性系的1~12倍,是中等磷高效无性系的1~2倍。4、低磷胁迫对灌木柳无性系根系形态的影响低磷胁迫促进了磷高效无性系1053、85、P126和中等磷高效无性系51-3根系的根长、根表面积、根体积、投影面积、总根尖数、分支数和交叉数的增加,增幅在15%~95%,同时减少了磷低效无性系(P485、P61)根表面积、根体积、投影面积,降幅在16%~38%。5、低磷胁迫对灌木柳无性系生理生化指标影响与正常磷浓度相比,低磷处理减少了各无性系叶片叶绿素含量,但磷高效无性系受其影响要小于中等磷高效和磷低效无性系。低磷胁迫下磷高效无性系MDA和脯氨酸含量较少,具有较高SOD活性来响应低磷引起的氧化胁迫并且能保持较高的可溶性糖和可溶性蛋白含量对细胞进行渗透调节。此外低磷胁迫显著提高了灌木柳无性系叶片的酸性磷酸酶活性。6、低磷胁迫对灌木柳无性系矿质元素积累量的影响磷高效灌木柳无性系在低磷胁迫下地下部N、K、Ca、Fe、Mg、Mn、Zn的积累量显著增加,而中等磷高效和磷低效无性系地下部积累量减少。无性系各部位的P积累量受低磷影响显著下降,其中磷高效灌木柳下降幅度小于中等磷高效和磷低效无性系。7、灌木柳无性系耐低磷评价指标筛选对低磷胁迫下灌木柳49项指标进行主成分分析,结果表明:进行灌木柳无性系耐低磷筛选时,首先选择株高、地上部地下部鲜干重、生物量指标、根系形态指标、矿质元素指标、光合色素指标;其次是可溶性糖、SOD和酸性磷酸酶指标;此外反向指标根冠比。利用隶属函数对7个不同磷效率的无性系进行排序归类,磷效率高低的排序为105388P1268551-3P61P485。最后利用隶属函数对其他37个无性系的株高、生物量、根冠比进行分析,从而对其耐低磷能力排序归类,得出磷高效无性系有91、92、2406、△2、89、P105、51-5,磷低效无性系有P585,中等磷高效无性系还有待进一步实验证实。
【图文】：

图 1 不同磷浓度对灌木柳株高的影响Fig.1 Effects of different phosphorus concentration on the height of shrub willow从图1可以看出，不同磷浓度处理下，，灌木柳无性系地上部分株高有随着磷浓度的降低而降低的趋势（P<0.05）。T1下，P63、2579和2680表现出缺磷症状，株高下降幅度为24 %、18 %和18 %；此外3个磷浓度处理间无性系2579差异显著，无性系2680和P63不显著。2.1.2 不同磷浓度对灌木柳生物量的影响图 2 不同磷浓度对灌木柳地上部鲜重的影响Fig.2 Effects of Different Phosphorus Concentrations on Fresh Weight of above ground of Shrub willow

10图 2 不同磷浓度对灌木柳地上部鲜重的影响ig.2 Effects of Different Phosphorus Concentrations on Fresh Weight of above ground of Shrub wil
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S793.9

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本文编号：2709587