【摘要】：为了探讨毛竹(Phyllostachys edulis)幼苗对干旱、高温及协同胁迫的生理生化响应,本研究采用人工模拟干旱胁迫(对照(70%-80%田间持水量(FC))、轻度(60%-70%FC)、中度(40%-50%FC)和重度干旱(20%-30%FC))和高温胁迫(对照25°C和高温40°C)及协同胁迫处理的3年生盆栽毛竹,分别测定毛竹叶片的光合色素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、活性氧(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量、抗氧化防御酶和抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环相关酶活性的变化。通过对试验测试数据综合分析,得到以下结论:1.随着干旱程度增强,毛竹幼苗的叶绿素a含量、叶绿素总量及Chl a/b比值逐渐降低,类胡萝卜素(Car)含量升高;高温胁迫(40°C,下同)下,Chl a/b较CK下降12.50%(P0.01);协同胁迫后,Chl a、Chl(a+b)含量和Chl a/b比值进一步降低,在轻度协同胁迫下Chl a、Chl a/b分别较CK降低15.06%和22.12%(P0.01),叶绿素总量降低9.09%(P0.05),Car变化不显著。2.随着干旱程度增加,毛竹幼苗最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)降低,光补偿点(LCP)升高;高温下,Pnmax较CK极显著增加(P0.01),LCP极显著降低(P0.01);协同胁迫后,光响应参数变化幅度增大,轻度协同胁迫下,Pnmax、AQY和LSP分别较CK降低60.19%、50.00%和31.87%(P0.01),LCP较CK升高165.04%(P0.01)。3.干旱、高温胁迫下,最小荧光(Fo)逐渐增加,最大荧光(Fm)逐渐降低;协同胁迫下,Fo、J相对可变荧光(VJ)和相对荧光的初始斜率(Mo)进一步增加,重度协同胁迫下分别较CK升高114.88%、86.84%和101.41%(P0.01),Fm比CK降低49.45%(P0.01)。荧光量子产额比率和比活性参数均显示,协同胁迫后,光反应活性下降幅度较单一胁迫大。干旱、高温胁迫下,反应中心密度(RC/CSO)逐渐增加,而性能指数(PIABS)逐渐降低;协同胁迫下RC/CSO整体变化不显著,中度协同胁迫下较CK增加96.25%(P0.01),PIABS逐渐下降,重度协同胁迫下较CK降低97.52%(P0.01)。4.干旱、高温单一胁迫下,毛竹叶片中超氧阴离子(O2·-)、过氧化氢(H2O2)与MDA含量均增加,在协同作用下,三者含量均高于单一胁迫,轻度协同胁迫下,O2·-、H2O2和MDA含量分别比CK高67.56%、28.77%和170.47%(P0.01),表明协同胁迫下较单一胁迫对毛竹幼苗造成更大伤害。5.毛竹幼苗SOD、POD和CAT活性,干旱、高温胁迫下呈增加趋势;两者协同作用下,SOD、POD活性先升高后降低,在中度协同作用分别比CK提高了2.92倍和3.21倍(P0.01),随后降低;CAT活性呈增加趋势,说明在协同胁迫下,毛竹叶片能通过调整抗氧化酶活性抵御ROS的伤害,且CAT清除H2O2的能力较POD更为稳定。6.干旱胁迫下,ρGSH/ρGSSG逐渐增加;高温胁迫下,ρAsA/ρDHA升高;干旱与高温协同作用下,AsA、DHA、GSH和GSSH含量变化与CK相比差异不显著,而抗坏血酸盐过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性先增加后降低,均在中度协同作用时分别比CK高1.23倍、3.94倍、1.89倍和1.86倍(P0.01),随后降低;重度协同作用下,ρAsA/ρDHA值降低,而ρGSH/ρGSSG值变化不显著,说明GSH循环清除H2O2比AsA循环的效果更为持久。综上所述,毛竹幼苗在高温与干旱协同胁迫下叶绿素含量与光合效率降低,PSII反应中心电子传递受到抑制,碳同化能力下降,ROS大量累积,引起膜脂过氧化程度增强,毛竹幼苗通过降低光捕获、增加热耗散、调节抗氧化酶系统和非酶系统AsA-GSH循环协同作用,有效消除ROS,维持生理机能的动态平衡,以提高适应环境的能力,表现出较强的耐干旱耐高温能力;但只能在一定范围内有效抵御氧化胁迫,胁迫程度进一步增加,则会降低其抵御高温干旱协同胁迫的能力,重度协同胁迫后,光合色素含量降低,光合速率和叶绿素荧光性能指数急剧下降,抗氧化酶活性和AsA-GSH循环相关酶活性出现下降趋势,生理机能的动态平衡被打破,生理功能紊乱,防御能力下降。因此,中度干旱与高温协同胁迫可能是毛竹幼苗抵御高温干旱双重胁迫的临界点,本试验为毛竹幼苗在高温干旱天气环境下的栽培提供了理论依据,为人工选育抗旱抗高温的竹子种源提供数据基础。
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【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S795.7
【参考文献】
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7 张之为;李晓静;白金瑞;陈帅;;高温条件下CO_2对黄瓜叶片光合速率和气孔特性的影响[J];作物杂志;2016年05期
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9 高杰;李青风;薛吉全;张仁和;;干旱复水激发玉米叶片光系统Ⅱ性能的生理补偿机制[J];植物生理学报;2016年09期
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