燕麥主要種植在干旱和半干旱地區(qū),干旱成為燕麥增產(chǎn)增收的主要限制因素。噴施腐植酸(HA)水溶性肥料能提高作物的抗旱性與產(chǎn)量,但其機理尚不明確。本研究以白燕2號和燕科2號為供試材料,研究在大田條件下噴施HA對燕麥不同生育時期光合作用和產(chǎn)量的影響,盆栽不同干旱脅迫下噴施HA對燕麥不同生育時期地上部分干物質(zhì)量的影響,不同干旱脅迫對葉片超微結(jié)構(gòu)的影響,以及重度干旱脅迫下噴施HA對燕麥葉片超微結(jié)構(gòu)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、內(nèi)源激素含量的影響,并分析重度干旱脅迫條件下噴施HA對干旱脅迫應(yīng)答基因表達量的影響,揭示HA緩解燕麥重度干旱脅迫傷害的機制。主要結(jié)果如下:1.噴施HA能提高燕麥光合速率、地上部分干物質(zhì)量,降低干旱脅迫下產(chǎn)量損失。噴施HA顯著增加葉片凈光合速率(P_n)(P0.05,下同),隨著葉片位置的降低,HA對葉片光合參數(shù)的影響下降,隨著生育期的推進,HA的影響提高,白燕2號產(chǎn)量提高比例大于燕科2號。不同干旱脅迫處理下噴施HA地上部分干物質(zhì)量均顯著增加,重度干旱脅迫下噴施HA,兩品種地上部分干物質(zhì)量的增加比例最大。2.噴施HA能降低重度干旱脅迫對燕麥葉肉細胞超微結(jié)構(gòu)的損傷程度。輕度干旱脅迫下,葉片表皮細胞飽滿,氣孔微張,葉綠體變圓,線粒體略有膨脹,結(jié)構(gòu)尚未出現(xiàn)明顯的損害;重度干旱脅迫,氣孔關(guān)閉,表皮細胞干癟,葉綠體內(nèi)部出現(xiàn)較大的空腔,線粒體外被膜解體,內(nèi)含物外流。在重度干旱脅迫下噴施HA與未噴施相比,尚未改變氣孔的開啟度,但表皮細胞較飽滿,葉綠體和線粒體受損程度降低。3.噴施HA顯著影響重度干旱脅迫燕麥葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量。與正常水分條件相比,重度干旱脅迫下脯氨酸(Pro)、可溶性糖、腐胺(Put)和亞精胺(Spm)含量均顯著升高,其中Pro含量增加4.42倍。重度干旱脅迫下噴施HA與未噴施相比,Pro、精胺(Spd)和Spm含量顯著增加,增加比例分別為7.53%、1.22和1.42倍,Put含量顯著降低,Spd/Put和Spm/Put均顯著增加,可溶性糖含量變化不顯著。4.重度干旱脅迫下噴施HA主要影響的糖分是蔗糖和核糖。在燕麥葉片中共檢測出常見的單糖和低聚糖16種,通過主成分分析發(fā)現(xiàn)在重度干旱脅迫下HA主要影響的是核糖和蔗糖含量。重度干旱脅迫與正常水分條件相比,蔗糖和核糖顯著升高。重度干旱脅迫下噴施HA與未噴施相比,蔗糖和核糖含量均顯著降低。5.噴施HA改變重度干旱脅迫下葉片內(nèi)源激素的含量。正常水分條件下噴施HA與未噴施相比,葉片內(nèi)源酸性激素脫落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水楊酸(SA)和生長激素(IAA)含量變化不顯著。與正常水分條件下相比,重度干旱脅迫下ABA、JA和SA含量顯著升高,IAA含量顯著降低,其中JA和ABA含量增加比例較大,分別為63.87%和67.86%。重度干旱脅迫下噴施HA與未噴施相比,內(nèi)源ABA、JA和SA顯著降低,ABA含量降低比例最大,為11.17%。6.噴施HA能夠誘導(dǎo)干旱脅迫應(yīng)答基因NAC轉(zhuǎn)錄因子家族基因AsNAC1,茉莉酸合成相關(guān)基因(CL3266)和膜蛋白基因(CL2689)的表達。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S512.6
【部分圖文】：

圖 1 燕麥全生育期不同月份降雨量Fig.1 Rainfall in different months of oat growth period育時期土壤含水量2014 年武川縣的旱坡地土壤含水量如圖 2 所示，從播.61%-15.05%之間，播種期土壤含水量最低，2 年平5.05%，拔節(jié)期為 9.23%，灌漿期（灌漿中期，8 月

圖 1 燕麥全生育期不同月份降雨量Fig.1 Rainfall in different months of oat growth period同生育時期土壤含水量 年和 2014 年武川縣的旱坡地土壤含水量如圖 2 所示，從播種到灌量在 6.61%-15.05%之間，播種期土壤含水量最低，2 年平均為 6.6均為 15.05%，拔節(jié)期為 9.23%，灌漿期（灌漿中期，8 月中旬）為

4.2.1 不同干旱脅迫對表皮細胞和氣孔的影響燕麥葉片上、下表皮細胞形狀規(guī)則，由長型細胞和短型細胞組成，表皮細胞均順著葉長軸成行排列（圖4）。氣孔器均為長形，氣孔關(guān)閉或者微張，由4個細胞組成，2個啞鈴形保衛(wèi)細胞和2個腎形副衛(wèi)細胞(圖4E、F)。正常水分條件下，表皮凸凹不平，形成脊和溝，表皮毛分布在脊上，成為表皮毛帶，氣孔分布在脊的兩側(cè)，成為氣孔帶(圖4B)，葉片表皮細胞皺褶，下表皮較上表皮更為明顯（圖4A、B），下表皮脊較為突出(圖4D)；表皮毛主要分布在下表皮(圖4D)。下表皮氣孔下陷，副衛(wèi)細胞空癟（圖4F）

【參考文獻】

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本文編號：2811985