植物生长物质对水生态工程物种抗逆性的影响

发布时间：2020-06-03 00:29

【摘要】：植物生长物质包含天然植物激素和人工植物生长调节剂两大类,天然植物激素对植物细胞分裂分化、组织器官形成、植物体休眠萌发、开花结实等各个阶段均起重要作用;植物生长调节剂是指人工合成的与激素作用类似的生长调节物质。目前各类生长物质已广泛用于花卉园林、果树栽培、农作物化控技术等领域,但这些研究主要集中在高等陆生植物,水生植物研究甚少,应用几乎为零。而近年水生态工程中,水生植物是工程成功的保障,利用植物生长物质低毒、用量少、作用效果持久等特点,控制生态工程中水生植物生长速度,提高工程物种对高盐、低温、高富营养化等逆境的抵御能力,可以提高植物成活率,降低管理成本,取得更好的生态工程效果。研究选取了农业生产应用中较为成熟的植物生长物质,以在水生态工程中广泛选用的物种为研究对象,探究促植物生长类物质吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA),及抗性植物生长物质矮壮素(CCC)、多效唑(PP333)、芸胎素内酯(BR)、水杨酸(SA)8种植物生长物质不同浓度对水芹(Oenanthe javanica)和黄花鸢尾(Iris tectorum)两种水生植物生长的影响;并通过梯度浓度实验设计检测生长物质NAA、GA、CCC、PP333、SA及茉莉酸甲酯(MeJA)对水芹、黄花鸢尾、香蒲(Typha orientalis)等多种水生植物在高盐、低温、高浓度富营养化水体的不同逆性条件下抗逆性的影响;水生态工程应用中,选取对植物生长及抗逆性提高显著的CCC进行工程应用。选取叶面喷施及浸根12 h两种方式处理水葱(Scirpus validus)及黄花鸢尾,观测CCC对水生植物生长的影响及越冬能力的影响,旨在为植物生长物质在水生态工程中的应用提供参考,结果表明:1.促植物生长物质IAA、NAA、GA中,IAA与NAA能够促进水芹茎的伸长、抑制分枝,但对生根数无显著影响,同时会促进鸢尾茎和根的伸长,对水生植物抗盐、抗低温、抗严重富营养化胁迫的作用效果不显著;GA对自然条件下及胁迫条件下的各水生植物茎的伸长均有显著的影响,但GA对抗逆性的提高无显著影响。2.抗性植物生长物质CCC、BR、PP333、SA、MeJA、ABA中,CCC在自然条件下,对水生植物的作用是促进根系发达、促进植物光合作用,对植株抗逆性提高有显著作用,同时能够促进水生植物对水体氮磷的吸收;BR是对水生植物生长指标综合促进效果较明显的激素,促进茎生长、分枝,促进生根;PP333,对植物地上部分有一定抑制作用,会一定程度上促进生根;SA、MeJA作用效果类似,自然条件下水生植物根、茎及物质积累作用效果随浓度发生变化,而盐胁迫、冷胁迫下会对植株生长起到显著促进作用,提高植株对富营养化水体中氮磷的吸收;ABA是一种在自然条件下显著抑制植株生长,而高盐、低温条件下对植株抗性的提高有显著作用的植物激素,但对氮磷吸收作用效果不显著。3.不同植物生长物质对水生植物抵御盐胁迫作用机制不同,如水芹体内CCC处理可以更多的通过提高蔗糖含量抵御盐胁迫,MeJA则更多的通过提高pro含量的方式,GA则能够减少其体内MDA的产生。4.水生态工程实践结果表明,100 mg/L的CCC叶面喷施和浸根12 h两种方式均会显著提高黄花鸢尾等水生植物的成活率及越冬能力。通过研究表明,GA、BR和CCC可对水芹、黄花鸢尾等水生植物促茎叶伸长、根系发达作用效果最显著;ABA、CCC和SA能显著提高水芹、黄花鸢尾和香蒲的抗盐能力;SA和CCC两种植物生长物质对黄花鸢尾耐寒能力的提高最显著;GA和CCC可显著提高黄花鸢尾在富营养化条件下对氮磷的吸收能力。这些研究的结果为这些水生植物在水生态工程应用的场景中提供了参考。
【图文】：

一种不稳定的化合物，难以直接应用于农业生产。霉素类（Gibberellins，GAs）植物激素显著的特点是可以引起大多数陆物茎叶伸长，这是一类具有赤霉烷环骨架的化合物（图 1-1），1926 年日urosawa[10]在研究恶苗病菌时发现其中的生长物质会刺激水稻茎叶徒长； Yubuta 和 Hayashi[11]分离出了该物质结晶，同时期英国、美国、日本几小组也随即提取发现了这种物质，讨论后统一决定将其命名为赤霉素。究发现未成熟的种子是天然 GAs 最好的来源[12]，目前为止，至少已知 s，其中 16 种以上是从赤霉菌中分离出来（GA1-GA4，GA7，GA9-GA16GA25，GA26），高等植物中分离出 27 种（GA1-GA9，GA13，GA17-GA23A35），至少 7 种（GA1-GA4，，GA7，GA9，GA13）在赤霉菌和高等植物在[13-15]。GAs 能够刺激细胞分裂或细胞伸长或两功能兼具[16]。

图 1- 2 乙烯结构式Figure 1-2 Ethylene structure速率、种子萌发、植物休用效果有促进也有抑制。族有机物，主要存在于成中发现。脱落酸（Absciseman（1934）在种子中、芽和桉树叶中均发现过提取出一种起显著抑制作种植物的茎、叶、根茎、映体是 S-脱落酸（S-AB
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;Q945

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本文编号：2694003