荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应
发布时间：2021-03-24 06:43
由于气候变化和人为活动的影响,荒漠幼苗自然更新困难,因此研究荒漠种子萌发特性和幼苗适应机制对荒漠区植被恢复具有重要意义。荒漠植物生存于极端严酷的环境条件下,有其特殊的种子萌发和幼苗更新机制,并且不同植物种子萌发过程对逆境胁迫的适应性很大程度上影响着植物的生长发育。无叶假木贼（Anabasis aphylla）属于藜科（Chenopodiaceae）假木贼属（Anabasis）隐胎生植物,具有耐盐碱、抗严寒、抗干旱和固沙改土等特性,对维持荒漠区群落的构建和群落稳定性具有重要的生态价值。野外调查发现无叶假木贼种子在早春时期具有“融雪萌发”的现象,然而此时荒漠区昼夜温差大,气温易波动,地表常处于反复冻融的状态,萌发的幼苗易受低温影响。因此,本文对无叶假木贼种子萌发过程对低温的适应性进行研究,主要分为三部分内容:（1）研究无叶假木贼（梭梭）种子萌发对低温的响应;（2）研究无叶假木贼（梭梭）种子不同萌发阶段的低温耐受性及生理变化;（3）运用转录组测序和同位素标记（iTRAQ）技术对低温下无叶假木贼种子不同萌发阶段的差异基因和差异蛋白进行分析。本研究揭示了荒漠隐胎生植物无叶假木贼种子的低温萌发特性...
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应11第二章低温对种子萌发的影响温度是影响种子萌发和幼苗生长的关键因素之一，能够决定种子的萌发的时间和数量。研究表明种子萌发的温度一般在10℃以上（Huang，2003），且当温度低于5℃时对萌发有显著的抑制作用（张舒娜等，2014）。然而，荒漠植物对温度的需求却表现出特殊的适应性，研究表明囊果碱蓬（S.physophora）能够利用早春稳定的积雪条件，在低于10℃甚至0℃左右的低温下萌发（李利等，2006），孙园园（2015）表明位于古尔班通古特的部分荒漠植物种子在积雪开始融化后两天就开始萌发，然而此时的日均温度为3.5℃。另外，一些荒漠植物同样具有在早春时期“融雪萌发”的现象，例如梭梭（H.ammodendron），白梭梭（HaloxylonPersicum），高枝假木贼（A.elatior），独行菜（L.perfoliatum），无叶假木贼（A.aphylla）等（黄培祐，2008；张世军，2010；杨娜等，2015；Pengetal.，2018）。通过野外调查发现无叶假木贼种子在积雪融化期有大量的种子萌发，并且萌发速率较快。因此，本研究对无叶假木贼种子开展室内模拟试验，研究其低温萌发特性，揭示种子“融雪萌发”现象。另外，荒漠植物高枝假木贼，梭梭，无叶假木贼均属于胎生植物（韩建欣等，2011；刘艳丽，2009），对荒漠环境具有相似的适应特征，并且梭梭为荒漠区常见的优势种，因此，本研究以相同试验条件下的梭梭种子为例证，更好的了解荒漠植物种子对低温的适应性。2.1材料与方法2.1.1试验材料与生境概况图2-1种子形态图（左：无叶假木贼；右：梭梭）Figure2-1Picturesofdesertseedmorphology（Left:Anabasisaphyllaseed;Right:Haloxylonammodendronseed）
荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应12无叶假木贼和梭梭种子于2017年10月采自于新疆准噶尔盆地沙漠南缘（45°22"43""N，84°50"32""E，地势自东南向西北倾斜，海拔843米）。无叶假木贼和梭梭种子均较小，形态近球形或卵圆形，种子背下方具有淡黄色的膜质翅，萌发的种子具两片子叶，无胚乳（图2-1）。采集地平均年温度在5～9℃，冬季有稳定积雪，最低温度范围为-30℃～-41℃，年蒸发量大于2000mm（Wang，2014）。该地区3月份的融雪期约10天左右，白天平均温度高于0℃，最高温度保持在7-14℃，而最低温度低于0℃，因此，早春融雪期的土壤表面处于反复的冻融状态（图2-2）。在野外环境中发现无叶假木贼种子存在“融雪萌发”现象（图2-3）。图2-2准噶尔盆地南缘3月份的气温变化Figure2-2TemperaturechangesinthesouthernmarginoftheJunggarBasininMarch图2-3准噶尔盆地南缘洪积扇早春融雪期的无叶假木贼种萌发幼苗Figure2-3GerminationseedlingsofAnabasisaphyllainearlyspringsnowmeltinthesouthernmarginoftheJunggarBasin
【参考文献】：
期刊论文
[1]十种荒漠植物种子萌发对温度的响应[J]. 白梦杰,陶奇波,韩云华,王彦荣. 草业学报. 2019(12)
[2]长期模拟增雨对荒漠植物形态特征及空间分布格局的影响[J]. 张景波,李新乐,吴波,刘明虎,李永华,辛智鸣,董雪,段瑞兵. 应用生态学报. 2019(10)
[3]4个藤本月季品种的抗寒性研究[J]. 张双群,于烁烁,孟庆瑞. 林业与生态科学. 2019(02)
[4]温度和干旱胁迫对川西北高寒沙区3种优势植物种子萌发的影响[J]. 邓东周,贺丽,鄢武先,陈德朝,张利. 种子. 2019(03)
[5]电导率法测定猕猴桃的半致死温度[J]. 孙世航,林苗苗,齐秀娟,赵婧,孟馨卓,方金豹. 北方园艺. 2019(04)
[6]沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展[J]. 兰玉婷,王双蕾,李征珍,冯金朝,王晓东,石莎. 生物技术通报. 2019(01)
[7]低温对苦菜种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 郭爱华,杨静,高平. 天津农业科学. 2018(11)
[8]低温对青稞种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 张银乐,张文静,杨洋,于粮,赵伟进,张毅,王建林. 安徽农学通报. 2018(16)
[9]东北延胡索种子萌发过程中生理生化变化[J]. 马琳,张舒娜,张亚玉. 种子. 2018(06)
[10]封育对荒漠草原两种植物群落土壤种子库的影响[J]. 李国旗,邵文山,赵盼盼,靳长青. 草业学报. 2018(06)
博士论文
[1]阿拉善沙漠植物群落物种多样性及不同尺度生态系统评价研究[D]. 孙杰.兰州大学 2018
[2]梭梭萌发定居过程中的致死因素与存活策略研究[D]. 田媛.新疆大学 2014
[3]小黑杨种子萌发及后萌发时期的表达谱分析[D]. 曲春浦.东北林业大学 2013
[4]沙芥属植物种子萌发的生态学适应[D]. 宋兆伟.内蒙古农业大学 2010
硕士论文
[1]低温胁迫下两种荒漠藜科植物幼苗的蛋白组和代谢组学研究[D]. 王婷婷.石河子大学 2018
[2]多裂骆驼蓬种子微形态、萌发特性及其适应意义[D]. 陈晓翠.石河子大学 2016
[3]内蒙古生态工程建设对生态环境改善的分析与评价[D]. 姚炳全.北京林业大学 2016
[4]旱生植物梭梭根际可培养细菌多样性分析[D]. 李惠茹.兰州大学 2016
[5]准噶尔荒漠植物幼苗定居的抗旱适应特性研究[D]. 孙园园.石河子大学 2015
[6]气候因子和土壤养分对荒漠草原物种多样性、生产力及其关系的影响[D]. 孙小丽.内蒙古大学 2015
[7]小麦种子萌发期蛋白表达及呼吸代谢对低温的响应[D]. 杨文思.山东农业大学 2015
[8]奇台荒漠草地自然保护区典型植物群落物种多样性及其优势种群生态位研究[D]. 王琴.新疆师范大学 2013
[9]窄叶野豌豆种子休眠与萌发特性的研究[D]. 李廷山.兰州大学 2013
[10]低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究[D]. 周萍.广西大学 2013
本文编号：3097266
【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应11第二章低温对种子萌发的影响温度是影响种子萌发和幼苗生长的关键因素之一，能够决定种子的萌发的时间和数量。研究表明种子萌发的温度一般在10℃以上（Huang，2003），且当温度低于5℃时对萌发有显著的抑制作用（张舒娜等，2014）。然而，荒漠植物对温度的需求却表现出特殊的适应性，研究表明囊果碱蓬（S.physophora）能够利用早春稳定的积雪条件，在低于10℃甚至0℃左右的低温下萌发（李利等，2006），孙园园（2015）表明位于古尔班通古特的部分荒漠植物种子在积雪开始融化后两天就开始萌发，然而此时的日均温度为3.5℃。另外，一些荒漠植物同样具有在早春时期“融雪萌发”的现象，例如梭梭（H.ammodendron），白梭梭（HaloxylonPersicum），高枝假木贼（A.elatior），独行菜（L.perfoliatum），无叶假木贼（A.aphylla）等（黄培祐，2008；张世军，2010；杨娜等，2015；Pengetal.，2018）。通过野外调查发现无叶假木贼种子在积雪融化期有大量的种子萌发，并且萌发速率较快。因此，本研究对无叶假木贼种子开展室内模拟试验，研究其低温萌发特性，揭示种子“融雪萌发”现象。另外，荒漠植物高枝假木贼，梭梭，无叶假木贼均属于胎生植物（韩建欣等，2011；刘艳丽，2009），对荒漠环境具有相似的适应特征，并且梭梭为荒漠区常见的优势种，因此，本研究以相同试验条件下的梭梭种子为例证，更好的了解荒漠植物种子对低温的适应性。2.1材料与方法2.1.1试验材料与生境概况图2-1种子形态图（左：无叶假木贼；右：梭梭）Figure2-1Picturesofdesertseedmorphology（Left:Anabasisaphyllaseed;Right:Haloxylonammodendronseed）
荒漠植物无叶假木贼种子萌发过程对低温的响应12无叶假木贼和梭梭种子于2017年10月采自于新疆准噶尔盆地沙漠南缘（45°22"43""N，84°50"32""E，地势自东南向西北倾斜，海拔843米）。无叶假木贼和梭梭种子均较小，形态近球形或卵圆形，种子背下方具有淡黄色的膜质翅，萌发的种子具两片子叶，无胚乳（图2-1）。采集地平均年温度在5～9℃，冬季有稳定积雪，最低温度范围为-30℃～-41℃，年蒸发量大于2000mm（Wang，2014）。该地区3月份的融雪期约10天左右，白天平均温度高于0℃，最高温度保持在7-14℃，而最低温度低于0℃，因此，早春融雪期的土壤表面处于反复的冻融状态（图2-2）。在野外环境中发现无叶假木贼种子存在“融雪萌发”现象（图2-3）。图2-2准噶尔盆地南缘3月份的气温变化Figure2-2TemperaturechangesinthesouthernmarginoftheJunggarBasininMarch图2-3准噶尔盆地南缘洪积扇早春融雪期的无叶假木贼种萌发幼苗Figure2-3GerminationseedlingsofAnabasisaphyllainearlyspringsnowmeltinthesouthernmarginoftheJunggarBasin
【参考文献】：
期刊论文
[1]十种荒漠植物种子萌发对温度的响应[J]. 白梦杰,陶奇波,韩云华,王彦荣. 草业学报. 2019(12)
[2]长期模拟增雨对荒漠植物形态特征及空间分布格局的影响[J]. 张景波,李新乐,吴波,刘明虎,李永华,辛智鸣,董雪,段瑞兵. 应用生态学报. 2019(10)
[3]4个藤本月季品种的抗寒性研究[J]. 张双群,于烁烁,孟庆瑞. 林业与生态科学. 2019(02)
[4]温度和干旱胁迫对川西北高寒沙区3种优势植物种子萌发的影响[J]. 邓东周,贺丽,鄢武先,陈德朝,张利. 种子. 2019(03)
[5]电导率法测定猕猴桃的半致死温度[J]. 孙世航,林苗苗,齐秀娟,赵婧,孟馨卓,方金豹. 北方园艺. 2019(04)
[6]沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展[J]. 兰玉婷,王双蕾,李征珍,冯金朝,王晓东,石莎. 生物技术通报. 2019(01)
[7]低温对苦菜种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 郭爱华,杨静,高平. 天津农业科学. 2018(11)
[8]低温对青稞种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 张银乐,张文静,杨洋,于粮,赵伟进,张毅,王建林. 安徽农学通报. 2018(16)
[9]东北延胡索种子萌发过程中生理生化变化[J]. 马琳,张舒娜,张亚玉. 种子. 2018(06)
[10]封育对荒漠草原两种植物群落土壤种子库的影响[J]. 李国旗,邵文山,赵盼盼,靳长青. 草业学报. 2018(06)
博士论文
[1]阿拉善沙漠植物群落物种多样性及不同尺度生态系统评价研究[D]. 孙杰.兰州大学 2018
[2]梭梭萌发定居过程中的致死因素与存活策略研究[D]. 田媛.新疆大学 2014
[3]小黑杨种子萌发及后萌发时期的表达谱分析[D]. 曲春浦.东北林业大学 2013
[4]沙芥属植物种子萌发的生态学适应[D]. 宋兆伟.内蒙古农业大学 2010
硕士论文
[1]低温胁迫下两种荒漠藜科植物幼苗的蛋白组和代谢组学研究[D]. 王婷婷.石河子大学 2018
[2]多裂骆驼蓬种子微形态、萌发特性及其适应意义[D]. 陈晓翠.石河子大学 2016
[3]内蒙古生态工程建设对生态环境改善的分析与评价[D]. 姚炳全.北京林业大学 2016
[4]旱生植物梭梭根际可培养细菌多样性分析[D]. 李惠茹.兰州大学 2016
[5]准噶尔荒漠植物幼苗定居的抗旱适应特性研究[D]. 孙园园.石河子大学 2015
[6]气候因子和土壤养分对荒漠草原物种多样性、生产力及其关系的影响[D]. 孙小丽.内蒙古大学 2015
[7]小麦种子萌发期蛋白表达及呼吸代谢对低温的响应[D]. 杨文思.山东农业大学 2015
[8]奇台荒漠草地自然保护区典型植物群落物种多样性及其优势种群生态位研究[D]. 王琴.新疆师范大学 2013
[9]窄叶野豌豆种子休眠与萌发特性的研究[D]. 李廷山.兰州大学 2013
[10]低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究[D]. 周萍.广西大学 2013
本文编号：3097266
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