【摘要】：干旱和土壤鹽漬化是制約農(nóng)林業(yè)發(fā)展的重要因素,探究桑樹在干旱和鹽兩種非生物逆境下的生理生化響應和適應能力,為桑樹的品種選育、栽培管理和推廣種植提供理論依據(jù)。以農(nóng)桑14號、農(nóng)桑12號和強桑1號三種盆栽苗為實驗材料,采用盆栽控水模擬干旱脅迫(CK和30%FC);向盆栽土壤倒入氯化鈉溶液模擬鹽脅迫(CK,T0.1和T0.3),對盆栽桑樹苗的形態(tài)變化和生理和生化響應等進行了研究,主要結果如下:(1)干旱導致三種桑樹苗的相對高度生長速率(RHG)、凈光合速率(Pn)、胞間二氧化碳濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)顯著下降,氣孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)顯著上升。農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號的根干重(RDM)、莖干重(SDM)、葉干重(LDM)和總干物質(zhì)量(TDM)均顯著下降,而強桑1號對照與處理組之間無顯著差異。農(nóng)桑14號的超氧化物歧化酶(SOD)顯著下降,過氧化物酶(POD)活性顯著上升,強桑1號的丙二醛(MDA)含量顯著上升。氣孔關閉顯著限制了三種桑樹的Pn,而農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號同時存在非氣孔因素的限制。農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號通過形態(tài)調(diào)節(jié)(基部脫葉)和氣孔調(diào)節(jié)來適應干旱脅迫,其水分利用方式更適合在濕潤地區(qū)種植;強桑1號嚴格控制著各部分生物量的分配,與農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號相比,強桑1號更適合在干旱地區(qū)種植。(2)鹽脅迫下農(nóng)桑12號和強桑1號各光合色素含量在T0.1處理下上升,而T0.3處理下三種桑樹葉片光合色素含量均下降,其中農(nóng)桑14號光合色素分解顯著。三種桑樹在鹽脅迫下Pn、Gs和Tr下降,且T0.3處理使葉片氣體交換抑制程度加深,氣孔因素顯著限制了Pn,而T0.3處理第7天和T0.1處理第14天,農(nóng)桑14號Ci上升,表明其Pn的限制還存在非氣孔因素。T0.3處理中初始熒光(Fo)顯著上升,最大熒光(Fm)、PSⅡ的潛在光化學效率(Fv/Fo)、PSⅡ原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、光化學淬滅系數(shù)(q P)和PSⅡ?qū)嶋H量子產(chǎn)額(YⅡ)下降,反映了光合電子傳遞鏈中PSⅡ反應中心電子庫容減小,光化學轉(zhuǎn)化效率降低,PSⅡ氧化側和原初電子受體受損,電子傳遞受抑制。農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號在T0.1處理中非光化學淬滅系數(shù)(NPQ)上升,而T0.3處理第7天其NPQ均下降,非調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)額(YNO)顯著上升,意味著存在大量過剩光能。強桑1號在T0.3處理下NPQ上升,表明桑樹葉片PSⅡ中激發(fā)能分配發(fā)生改變,且強桑1號有更好的熱耗散能力。鹽脅迫下桑樹葉片中SOD、POD、可溶性糖(SS)和MDA均上升,且T0.3處理下POD和SS積累顯著;鹽脅迫下桑樹葉片中MDA均有上升,且農(nóng)桑12號在鹽脅迫第7天MDA含量顯著上升,意味著其膜脂過氧化程度較高。(3)桑樹在鹽脅迫的第7天就產(chǎn)生響應,鹽脅迫下桑樹能積累可溶性糖來抵抗?jié)B透脅迫,通過提高熱耗散來保護光合機構,POD在活性氧(ROS)的清除中起到重要作用,其中農(nóng)桑14號對土壤鹽分十分敏感,表現(xiàn)為光合色素降解嚴重,PSⅡ能量傳遞效率受抑,存在光合機構損傷的非氣孔限制,同時葉片嚴重脫落。農(nóng)桑12號存在一定的抗鹽能力,輕度鹽處理下(T0.1)其通過提高光合色素含量來適應鹽環(huán)境,但MDA的數(shù)值反映其膜脂過氧化程度過高。強桑1號具有較強的抗鹽能力,從光合色素含量,光化學效率和熱耗散能力均反映了強桑1號具有更強的抗鹽能力。綜合分析后認為這三種桑樹的抗旱和抗鹽性均為:強桑1號農(nóng)桑12號農(nóng)桑14號。與此同時農(nóng)桑14號和農(nóng)桑12號更快的生長速率,在水肥良好的環(huán)境下能更好的生長,即具有更大的生長潛能,建議在立地條件良好的地區(qū)種植以發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益。而強桑1號具有相對更強的抗逆能力,可以將其作為生態(tài)修復樹種推廣至內(nèi)陸的干旱和鹽漬地區(qū)種植,以發(fā)揮其防沙治沙、水土涵養(yǎng)等生態(tài)功能。
【學位授予單位】：浙江農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S888.2
【圖文】：

圖 1 植物在干旱脅迫下的水分利用策略Fig. 1 The water utilization strategy under the drought stress.迫的響應與適應 認為，鹽脅迫對植物的破壞主要可歸類為兩個方類似，鹽脅迫也會以滲透脅迫的方式影響植物的氧化保護系統(tǒng)以及滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)的變化。Bada中 SOD 和抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate pero抗鹽能力均有了顯著提升[39-40]。但與干旱不同的a+和 Cl-濃度高，根細胞無法吸收利用土壤中的兩種脅迫的機理又有差異，因此許多具有抗旱性迫下植物細胞中參與滲透調(diào)節(jié)的物質(zhì)大致有兩類和細胞內(nèi)合成的一些有機溶劑，代謝中間產(chǎn)物，糖類及其衍生物等[43]。的無機離子中，不同植物體內(nèi)無機離子的比例不

差分析(Two-way，ANOVA)對品種和干旱的交互作用進行檢驗5，利用 SigmaPlot 12.5 軟件作圖。結果旱脅迫下桑樹幼苗株高及形態(tài)差異異：如圖 2 所示，桑樹幼苗的株高受干旱影響十分顯著，它們脅迫下均顯著下降(P＜0.001)，農(nóng)桑 14 號下降最多(70.91%)，5%)，強桑 1 號下降最少，三個品種之間的高度生長速率均干旱處理和品種間的交互作用對高度生長速率無顯著差異(P=

15 干旱脅迫下桑樹盆栽苗形態(tài)變化。農(nóng) 14 對照：農(nóng)桑 14 號的對照組；農(nóng) 12 對照：農(nóng)桑 12 號的對照照：強桑 1 號的對照組；農(nóng) 14 干旱：農(nóng)桑 14 號的干旱處理組；農(nóng) 12 干旱：農(nóng)桑 12 號的干旱處理組；：強桑 1 號的干旱處理組。 3 The morphological change of potted Morus L. seedlings under the drought stress..2 干旱脅迫下桑樹植株生物量的差異表 1 中，與對照相比，農(nóng)桑 14 號和農(nóng)桑 12 號在干旱脅迫下的 TDM，RDM，LDM均有顯著減少(P＜0.01)，而強桑 1 號處理組與對照組之間各部分的干物顯著差異。農(nóng)桑 14 號的 RDM，SDM，LDM和 TDM分別減少了 47.7%，46.9%，241.5%，其中 RDM降低尤其顯著；農(nóng)桑 12 號的 RDM，SDM，LDM和 TDM分別7%，40.0%，27.82%和 32.76%。另外，干旱脅迫下 RR/S的結果表明，農(nóng)桑 12

【參考文獻】

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本文編號：2779362