毛竹实生苗水分生理及整合特性研究
发布时间：2021-08-26 15:14
毛竹（Phyllostachys edulis）是我国重要的经济、生态竹种,也是典型的克隆植物。在全球气候变化的大背景下,极端气候灾害频繁发生,加之人工采伐、地形、土壤、降水时空分配格局不均等因素,毛竹生长过程中经常遭遇季节性干旱或土壤水肥异质分布的影响,水分已成为了制约毛竹高质丰产培育的重要影响因子之一。在此背景下,掌握毛竹的水分生理及生理整合特性,可为毛竹培育中高效用水及科学施肥提供理论依据。本研究以毛竹实生苗为研究对象,通过建立回归模型探讨水分与毛竹光合作用产量、效率及生产力之间的关系,提出毛竹高产高效的水分含量范围及干旱胁迫阈值;运用激光共聚焦显微镜及非损伤微测技术,研究干旱胁迫下毛竹的Ca2+响应特征及时空分布,进一步确定干旱胁迫下Ca2+信号在ABA和H2O2信号网络中的作用地位;并结合15N同位素示踪等技术,探讨毛竹生长培育过程中的生理整合现象,通过异质性水分处理分析毛竹的生理整合特性,确定了竹鞭在生理整合过程中对整个植株系统的受益性。主要研究结果如下:1、毛竹实...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
环境胁迫下克隆植物钙信号转导途径Fig.1-1Calciumsignaltransductionpathwayofclonalplantsunderenvironmentalstress注：CaM表示钙调素蛋白，CDPKs表示钙依赖蛋白激酶
第二章毛竹实生苗水分生理及胁迫信号特征研究24年日照时数1752.7h。试验中心的科研玻璃温室为培育毛竹实生苗提供了有力的设施保障，试验区所处地理位置概况如图2-1所示：图2-1毛竹实生苗栽培地示意图Fig.2-1SchematicdiagramofthelocationofP.edulissproutingseedlingcultivation2.1.2试验材料与设计本试验采用毛竹实生苗温室盆栽控制试验及实验室内水培苗控制试验相结合的研究方法，对不同毛竹实生苗的水分生理及Ca2+离子信号特征进行研究。2.1.2.1三年生毛竹实生苗水分生理研究三年生毛竹实生苗的水分生理试验使用2015年5月采自同一株母竹的毛竹种子进行实生苗培育，供培养使用的栽植盆（口径×高，26cm×30cm）大小统一，盆中用土质均一的沙壤土压实填满。通过环刀法及烘干法测其土壤容重（ρ）和最大田间持水量（FC）分别为1.14g/cm3和28.63%。试验期间所用的毛竹实生苗培养在国际竹藤中心安徽太平试
第二章毛竹实生苗水分生理及胁迫信号特征研究27当种子萌发后待根长达到3cm左右时，将毛竹幼苗转移至含Hoagland营养液的种子萌发袋（PhytotcCYG-98LB，size：30cm×25cm，BeijingBioconsumableTech.，Ltd.，Beijing，China）中继续培养，培养箱中光周期为12h，光照强度120-150mmol·m-2·s-1，温度保持22±2℃。待萌发袋中毛竹水培幼苗叶片达3片以上且根长为10cm左右时进行试验处理。试验材料准备过程中，各阶段的毛竹幼苗培养生长情况见图2-2所示。图2-2毛竹水培苗培养Fig.2-2CultivationofP.edulissproutingseedlings挑选长势一致的毛竹水培试验苗进行试验处理，各处理分别选取10株水培苗作为试验重复，使用20%PEG-6000（Coolaber，Beijing，China）模拟干旱胁迫分别处理毛竹苗5min、10min、15min、30min，并设蒸馏水对照试验组（CK）。并进一步以20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理毛竹幼苗10min的处理作为对照，通过外源施用Ca2+抑制剂及ABA（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）处理试验材料，研究干旱胁迫下毛竹Ca2+产生途径及其作用分布，分析Ca2+信号在H2O2、ABA逆境信号网络通路中的作用关系。试验中用到的钙离子抑制剂有Ca2+螯合剂EGTA（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）、Ca2+通道阻断剂LaCl3（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）和钙调蛋白（CaM）拮抗剂CPZ（Sigma-Aldrich，Shanghai，China），添加剂使用剂量参照卢杨（2014）的方法进行。2.1.3试验方法使用CIRAS-2全自动便携式光合仪（美国PPSystems公司）测量毛竹叶片的光合作用参数，与此同时挑选具代表性的毛竹叶片采样速冻，采用氮蓝四唑（NBT）法、紫外
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫下新疆野核桃幼苗叶片渗透调节物质变化研究[J]. 韩冷,徐敏,张萍. 天津农业科学. 2018(08)
[2]持续干旱对松叶百合保护酶活性的影响[J]. 程晓慧,褚昊天,陈少鹏,杨明明,程悠. 吉林农业. 2018(16)
[3]干旱胁迫对半夏氮代谢相关酶活性的影响[J]. 王彤彤,何志贵,韩蕊莲,梁宗锁. 浙江农业科学. 2018(07)
[4]干旱和盐胁迫对花生渗透调节和抗氧化酶活性的影响[J]. 张冠初,张智猛,慈敦伟,丁红,杨吉顺,史晓龙,田家明,戴良香. 华北农学报. 2018(03)
[5]干旱胁迫对玫瑰花瓣膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响[J]. 陈浩维,邓明华,黄尧瑶,彭春秀,文锦芬. 西北植物学报. 2018(05)
[6]甜菜幼苗叶片渗透调节系统及部分激素对干旱胁迫的响应[J]. 李国龙,孙亚卿,邵世勤,张永丰. 江苏农业科学. 2018(07)
[7]环境胁迫下竹类植物生态适应性研究进展[J]. 景雄,蔡春菊,范少辉,刘广路,李兴军. 世界林业研究. 2018(04)
[8]养分异质条件下连接和断开结缕草克隆分株抗氧化酶及丙二醛的生理整合[J]. 徐苏男,李悦,陈忠林,张利红. 草业科学. 2018(02)
[9]植物中钙依赖蛋白激酶（CDPK）的研究进展[J]. 武志刚,武舒佳,王迎春,郑琳琳. 草业学报. 2018(01)
[10]夏玉米对土壤水分持续减少的响应及其转折点阈值分析[J]. 石耀辉,周广胜,王秋玲,麻雪艳,冯晓钰. 生态学报. 2018(08)
博士论文
[1]金银花对土壤干旱—复水的光合生理响应[D]. 谢东锋.山东农业大学 2017
[2]毛竹光保护及相关基因功能研究[D]. 娄永峰.中国林业科学研究院 2016
[3]多胺对毛竹幼苗抗旱调控机理的研究[D]. 应叶青.北京林业大学 2013
[4]钙信号对气孔调控作用机制的探讨[D]. 沈竹夏.浙江大学 2009
[5]毛竹林长期生产力保持机制研究[D]. 刘广路.中国林业科学研究院 2009
[6]Ca+-CaM活化型蛋白激酶在ABA诱导的玉米叶片抗氧化防护过程中的作用[D]. 许树成.南京农业大学 2009
[7]异质性水分胁迫下野牛草克隆分株间生理整合及其调控机理[D]. 钱永强.中国林业科学研究院 2009
[8]蚕豆保卫细胞ABA、H2O2信号转导系统的研究[D]. 张骁.西北农林科技大学 2001
硕士论文
[1]雷竹氮素利用特性及其林地覆盖效应[D]. 叶莉莎.中国林业科学研究院 2016
[2]三种刚竹属竹子木质部结构及光合—水分关系研究[D]. 潘少安.浙江师范大学 2016
[3]长期淹水对河竹鞭根系统形态和生理塑性的影响[D]. 刘玉芳.中国林业科学研究院 2015
[4]非洲竹类及三种主要竹种的遗传变异研究[D]. 廉超.中国林业科学研究院 2015
[5]异质水分环境下美丽箬竹生理整合特性研究[D]. 胡俊靖.中南林业科技大学 2015
[6]干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号特征及其作用分析[D]. 卢杨.浙江农林大学 2014
[7]土壤水分胁迫对沙棘光合生理生化特性的影响[D]. 裴斌.山东农业大学 2013
[8]干旱胁迫条件下光对脯氨酸合成的影响及其与ABA的关系[D]. 王慧春.扬州大学 2013
[9]均质和异质生境内光资源强度和格局变化对结缕草植株克隆生长和形态可塑性特征的影响[D]. 王浩.华东师范大学 2013
[10]基于环境因子的极端干旱区胡杨繁殖适应机制研究[D]. 郝鹏.北京林业大学 2012
本文编号：3364474
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
环境胁迫下克隆植物钙信号转导途径Fig.1-1Calciumsignaltransductionpathwayofclonalplantsunderenvironmentalstress注：CaM表示钙调素蛋白，CDPKs表示钙依赖蛋白激酶
第二章毛竹实生苗水分生理及胁迫信号特征研究24年日照时数1752.7h。试验中心的科研玻璃温室为培育毛竹实生苗提供了有力的设施保障，试验区所处地理位置概况如图2-1所示：图2-1毛竹实生苗栽培地示意图Fig.2-1SchematicdiagramofthelocationofP.edulissproutingseedlingcultivation2.1.2试验材料与设计本试验采用毛竹实生苗温室盆栽控制试验及实验室内水培苗控制试验相结合的研究方法，对不同毛竹实生苗的水分生理及Ca2+离子信号特征进行研究。2.1.2.1三年生毛竹实生苗水分生理研究三年生毛竹实生苗的水分生理试验使用2015年5月采自同一株母竹的毛竹种子进行实生苗培育，供培养使用的栽植盆（口径×高，26cm×30cm）大小统一，盆中用土质均一的沙壤土压实填满。通过环刀法及烘干法测其土壤容重（ρ）和最大田间持水量（FC）分别为1.14g/cm3和28.63%。试验期间所用的毛竹实生苗培养在国际竹藤中心安徽太平试
第二章毛竹实生苗水分生理及胁迫信号特征研究27当种子萌发后待根长达到3cm左右时，将毛竹幼苗转移至含Hoagland营养液的种子萌发袋（PhytotcCYG-98LB，size：30cm×25cm，BeijingBioconsumableTech.，Ltd.，Beijing，China）中继续培养，培养箱中光周期为12h，光照强度120-150mmol·m-2·s-1，温度保持22±2℃。待萌发袋中毛竹水培幼苗叶片达3片以上且根长为10cm左右时进行试验处理。试验材料准备过程中，各阶段的毛竹幼苗培养生长情况见图2-2所示。图2-2毛竹水培苗培养Fig.2-2CultivationofP.edulissproutingseedlings挑选长势一致的毛竹水培试验苗进行试验处理，各处理分别选取10株水培苗作为试验重复，使用20%PEG-6000（Coolaber，Beijing，China）模拟干旱胁迫分别处理毛竹苗5min、10min、15min、30min，并设蒸馏水对照试验组（CK）。并进一步以20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理毛竹幼苗10min的处理作为对照，通过外源施用Ca2+抑制剂及ABA（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）处理试验材料，研究干旱胁迫下毛竹Ca2+产生途径及其作用分布，分析Ca2+信号在H2O2、ABA逆境信号网络通路中的作用关系。试验中用到的钙离子抑制剂有Ca2+螯合剂EGTA（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）、Ca2+通道阻断剂LaCl3（Sigma-Aldrich，Shanghai，China）和钙调蛋白（CaM）拮抗剂CPZ（Sigma-Aldrich，Shanghai，China），添加剂使用剂量参照卢杨（2014）的方法进行。2.1.3试验方法使用CIRAS-2全自动便携式光合仪（美国PPSystems公司）测量毛竹叶片的光合作用参数，与此同时挑选具代表性的毛竹叶片采样速冻，采用氮蓝四唑（NBT）法、紫外
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱胁迫下新疆野核桃幼苗叶片渗透调节物质变化研究[J]. 韩冷,徐敏,张萍. 天津农业科学. 2018(08)
[2]持续干旱对松叶百合保护酶活性的影响[J]. 程晓慧,褚昊天,陈少鹏,杨明明,程悠. 吉林农业. 2018(16)
[3]干旱胁迫对半夏氮代谢相关酶活性的影响[J]. 王彤彤,何志贵,韩蕊莲,梁宗锁. 浙江农业科学. 2018(07)
[4]干旱和盐胁迫对花生渗透调节和抗氧化酶活性的影响[J]. 张冠初,张智猛,慈敦伟,丁红,杨吉顺,史晓龙,田家明,戴良香. 华北农学报. 2018(03)
[5]干旱胁迫对玫瑰花瓣膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响[J]. 陈浩维,邓明华,黄尧瑶,彭春秀,文锦芬. 西北植物学报. 2018(05)
[6]甜菜幼苗叶片渗透调节系统及部分激素对干旱胁迫的响应[J]. 李国龙,孙亚卿,邵世勤,张永丰. 江苏农业科学. 2018(07)
[7]环境胁迫下竹类植物生态适应性研究进展[J]. 景雄,蔡春菊,范少辉,刘广路,李兴军. 世界林业研究. 2018(04)
[8]养分异质条件下连接和断开结缕草克隆分株抗氧化酶及丙二醛的生理整合[J]. 徐苏男,李悦,陈忠林,张利红. 草业科学. 2018(02)
[9]植物中钙依赖蛋白激酶（CDPK）的研究进展[J]. 武志刚,武舒佳,王迎春,郑琳琳. 草业学报. 2018(01)
[10]夏玉米对土壤水分持续减少的响应及其转折点阈值分析[J]. 石耀辉,周广胜,王秋玲,麻雪艳,冯晓钰. 生态学报. 2018(08)
博士论文
[1]金银花对土壤干旱—复水的光合生理响应[D]. 谢东锋.山东农业大学 2017
[2]毛竹光保护及相关基因功能研究[D]. 娄永峰.中国林业科学研究院 2016
[3]多胺对毛竹幼苗抗旱调控机理的研究[D]. 应叶青.北京林业大学 2013
[4]钙信号对气孔调控作用机制的探讨[D]. 沈竹夏.浙江大学 2009
[5]毛竹林长期生产力保持机制研究[D]. 刘广路.中国林业科学研究院 2009
[6]Ca+-CaM活化型蛋白激酶在ABA诱导的玉米叶片抗氧化防护过程中的作用[D]. 许树成.南京农业大学 2009
[7]异质性水分胁迫下野牛草克隆分株间生理整合及其调控机理[D]. 钱永强.中国林业科学研究院 2009
[8]蚕豆保卫细胞ABA、H2O2信号转导系统的研究[D]. 张骁.西北农林科技大学 2001
硕士论文
[1]雷竹氮素利用特性及其林地覆盖效应[D]. 叶莉莎.中国林业科学研究院 2016
[2]三种刚竹属竹子木质部结构及光合—水分关系研究[D]. 潘少安.浙江师范大学 2016
[3]长期淹水对河竹鞭根系统形态和生理塑性的影响[D]. 刘玉芳.中国林业科学研究院 2015
[4]非洲竹类及三种主要竹种的遗传变异研究[D]. 廉超.中国林业科学研究院 2015
[5]异质水分环境下美丽箬竹生理整合特性研究[D]. 胡俊靖.中南林业科技大学 2015
[6]干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号特征及其作用分析[D]. 卢杨.浙江农林大学 2014
[7]土壤水分胁迫对沙棘光合生理生化特性的影响[D]. 裴斌.山东农业大学 2013
[8]干旱胁迫条件下光对脯氨酸合成的影响及其与ABA的关系[D]. 王慧春.扬州大学 2013
[9]均质和异质生境内光资源强度和格局变化对结缕草植株克隆生长和形态可塑性特征的影响[D]. 王浩.华东师范大学 2013
[10]基于环境因子的极端干旱区胡杨繁殖适应机制研究[D]. 郝鹏.北京林业大学 2012
本文编号：3364474
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