多效唑对干旱胁迫下毛竹实生苗生理生态学特性的影响

发布时间：2020-06-27 20:33

【摘要】：本研究以1年生毛竹实生苗为试验材料,试验设置2个多效唑浓度(0mg/L、40mg/L)和3个水分处理(75%田间持水量的正常水分处理,50%田间持水量的中度干旱处理,35%田间持水量的重度干旱处理)互作共6个处理,研究不同干旱水平下多效唑对毛竹实生苗叶片的光合特性、渗透调节物质、保护酶、非结构性碳水化合物(NSC)含量及相关合成酶、根系活力、NPK含量、碳氮比、叶绿体超微结构、气孔扫描、高增量、生物量等的影响,并进一步研究多效唑、水分处理互作对毛竹实生苗的生长特性、生理生化指标的影响,探讨毛竹实生苗对多效唑、水分处理互作的响应机制。为毛竹实生苗的高效栽培提供一定的理论基础和技术支撑。本研究主要有以下结果:(1)随干旱强度增加以及干旱时间的延长,毛竹实生苗叶色逐渐变淡,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a/b、叶绿素总含量显著下降,Pn、Tr、WUE显著下降,Ls显著上升,ΦPSII、ETR、NPQ及qP显著降低,干旱引起叶绿素降解的同时,还能抑制光合原初反应阶段,从而引起光合电子传递链受阻,光合能力下降;多效唑处理显著提高了叶片光合色素含量和PSⅡ反应中心的开放程度,加强了对光能的利用率,以及提高了ETR值,说明光合电子传递效率得到提高,光合速率加强,Pn得到显著提升。(2)干旱后期毛竹实生苗叶片进行非气孔因素的光合作用,叶绿体中的内囊体开始松散,由于膜脂过氧化程度加深,导致嗜锇颗粒显著增加,光合产物运输受阻,导致淀粉粒积累;PP_(333)处理能保护叶绿体的完整性,保证叶片进行正常气孔因素的光合作用,合成更多的光合产物,以淀粉粒的形式存储在叶绿体内,但随着干旱的加深,淀粉粒减少,可能由于淀粉分解为可溶性糖等参加植物的渗透调节,抵御干旱带来的伤害。(3)随干旱强度增加以及干旱时间的延长,毛竹实生苗通过主动积累游离脯氨酸、可溶性蛋白等渗透调节物质,维持细胞膨压,叶片的相对含水量降低,吸水和转化效率下降,保水能力下降,MDA显著上升,引起活性氧的积累,在干旱14天时,CAT和POD活性开始下降,在干旱21天时,SOD、POD、CAT酶活显著下降,抗氧化系统的防御能力下降;PP_(333)处理显著提高了毛竹实生苗渗透调节物质,在处理7天、14天、21天的P2W3处理下达到最大值,叶片的相对含水量显著提高,说明多效唑有利于提高毛竹调节自身水分平衡的能力,MDA含量显著下降,多效唑处理显著提高了保护酶的活性,在干旱21天时,未能改变其下降的趋势。(4)随干旱胁迫强度的加深,毛竹实生苗叶片和根系中可溶性总糖、蔗糖、果糖含量显著增加,在重度干旱下,上升幅度最大,干旱胁迫下多效唑处理使淀粉含量显著下降,但可溶性总糖、果糖、蔗糖含量显著提高,均在P2W3处理下达到最大值;淀粉水解为可溶性糖,不但可以降低细胞水势,也可为细胞的各种化合物代谢合成提供碳骨架和能量,与此同时,FBP、SPS酶大量积累,表明干旱胁迫增强毛竹的糖酵解途径,进而促进糖类物质积累,不但可以降低水势,也可为其他类型的适应性响应提供物质和能量供应。(5)随干旱胁迫强度的加深,毛竹实生苗根系活力、苗高增量、生物量显著下降,根冠比显著增加,施加外源PP_(333)显著提高了毛竹实生苗根系活力,毛竹实生苗的苗高增量显著下降,根冠比随干旱强度增大而显著增加。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S795.7
【图文】：

毛竹叶,多效唑,总含量,干旱胁迫

多效唑对干旱胁迫下毛竹实生苗生理生态学特性的影响与P1W1差异不显著，P1W2与P1W3差异不显著，P1W1与P1W3差异显著（P＜0.05），说明重度干旱显著降低了叶片总叶绿素含量，同理，施加多效唑的干旱处理，P2W1与 P2W3 差异显著（P＜0.05），P2W1 处理的总叶绿素含量达到最大值，比 P1W1 叶绿素含量增加 35.4%，结果表明 PP333显著提高了毛竹叶片叶绿素含量；处理 14 天时，在干旱胁迫下施加外源 PP333与没有施加外源 PP333差异不显著，P1W1 与 P1W3 差异显著，随着干旱的加深，叶绿素含量显著下降（P＜0.05），但下降幅度缩小，施加外源 PP333各个水平的干旱处理间没有显著差异，说明毛竹可能自身形成抗旱防御能力或者逐渐适应干旱环境；处理 21 天时，虽然没有阻止叶绿素含量下降的趋势，但明显降低了光合色素含量下降的幅度，随着干旱时间的延长，叶片总叶绿素含量显著下降，施加多效唑显著提高了毛竹叶片叶绿素的总含量，从而提高毛竹的抗旱性。

毛竹叶,多效唑,干旱胁迫

注 a：表中误差值为平均值的标准差，n＝5注 b：小写字母表示该指标在同一次测定时不同处理之间具有显著差异（P<0.05）Fv/Fm 反映了 PSⅡ反应中心捕获激发能的效率，是研究植物抵抗干旱胁迫的要参数。由图 3.2 可知，随着干旱程度的加强，PsII 的最大光化学效率 Fv/Fm 呈现同程度下降趋势，随着干旱时间的持续，Fv/Fm 先下降再上升最后下降，在干旱胁下施加外源 PP333，在干旱 7 天、14 天时，毛竹实生苗的 Fv/Fm 显著高于对照。P1W10.030±0.002a1.832±0.085ab 0.053±0.003b15.000±1.000b0.565±0.013aP1W20.024±0.002b 1.971±0.025a0.045±0.004c11.667±0.577d0.539±0.028abP1W30.023±0.002b 1.748±0.046b0.038±0.003d10.333±0.577d0.537±0.007abP2W10.032±0.002a 1.948±0.159a0.071±0.004a19.000±1.000a0.537±0.018abP2W20.026±0.002b 1.741±0.127b0.053±0.004b13.333±1.155c0.525±0.017bP2W30.024±0.001b 1.773±0.036b0.045±0.003c11.667±0.577d0.536±0.005ab

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