【摘要】：藥菜(Brasenia schreberiJ.F.Gmel)是睡蓮科藥屬的一種多年生浮葉植物,其水下幼芽及卷葉被一層極厚的膠質(zhì)包裹,是我國(guó)重要的水生蔬菜。棲息地縮小、生境破碎化、人類活動(dòng)干擾等原因?qū)е螺徊艘吧N群所剩無幾,目前存在的大多為人工維護(hù)的半自然栽培種群,被列為我國(guó)Ⅰ級(jí)瀕危重點(diǎn)保護(hù)植物,為保護(hù)莼菜先后在利川、杭州建立了種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)。前人研究顯示,我國(guó)莼菜種群遺傳多樣性很低,莼菜主要產(chǎn)區(qū)蘇州、杭州、利川及石柱等地均面臨種性退化、品質(zhì)下降、產(chǎn)量減少等問題。近年來,全球出現(xiàn)氣候變暖、水質(zhì)惡化等一系列環(huán)境問題,環(huán)境因子對(duì)莼菜生長(zhǎng)的影響機(jī)制未有深入研究;已有研究顯示不同產(chǎn)區(qū)莼菜表型特征有差異,導(dǎo)致差異的機(jī)制需要進(jìn)一步分析;此外,莼菜葉色(葉背顏色)具有多態(tài)性,鮮有研究關(guān)注葉色多態(tài)性的潛在功能。為探討上述一系列問題,并為莼菜的保護(hù)和應(yīng)用提供理論依據(jù),我們進(jìn)行了以下三部分實(shí)驗(yàn):(1)比較生長(zhǎng)季蘇州、杭州和利川半自然莼菜樣地水質(zhì)、底泥、氣溫和莼菜幼芽、葉片特征的差異;(2)對(duì)蘇州、杭州、利川和石柱的莼菜種源(SZ-P、HZ-P、LC-P和ShZ-P)進(jìn)行同質(zhì)園栽培實(shí)驗(yàn),比較分析不同種源的莼菜幼芽及葉片表型特征的變異程度;(3)根據(jù)葉色特征,將莼菜分為深紅(dark-red)、淺紅(light-red)、邊緣紅(edge-red)和綠色(green)4個(gè)品種,對(duì)其葉綠素?zé)晒鈪?shù)、光合色素組成、氣孔特征等進(jìn)行比較分析。主要研究結(jié)果如下:(1)根據(jù)冗余分析(RDA)的結(jié)果,在測(cè)定的環(huán)境參數(shù)中,水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、總氮(TNw)、電導(dǎo)率(ECw)和溶解氧(DOw),底泥有機(jī)碳(SOC)和全氮(TNs)是影響莼菜生長(zhǎng)和膠質(zhì)積累的主要因子,共解釋了莼菜膠質(zhì)積累及相關(guān)性狀變化的82.2%。莼菜膠質(zhì)含量(MucC)、膠質(zhì)厚度(MucT)和單芽重(SBW)與CODMn、TNw、ECw顯著負(fù)相關(guān),與SOC和TNs顯著正相關(guān),卷葉長(zhǎng)度(RLL)與DOw顯著正相關(guān)。夏季高溫可能對(duì)莼菜生長(zhǎng)有抑制作用。結(jié)果表明清潔水質(zhì)及肥沃底泥能促進(jìn)莼菜的生長(zhǎng)及膠質(zhì)積累。(2)同質(zhì)園栽培條件下,SZ-P和HZ-P的幼芽表型性狀(MucC、MucT和SBW)、葉片表型性狀(葉色,葉面積,葉長(zhǎng)、葉寬及葉片長(zhǎng)寬比)相近,LC-P和ShZ-P的上述表型性狀相近。整體上,SZ-P和HZ-P的膠質(zhì)積累高于LC-P和ShZ-P,生長(zhǎng)狀況較好。方差分析結(jié)果顯示不同種源的表型性狀存在顯著差異,大部分表型變異存在于種群內(nèi)部(約為70%)。該實(shí)驗(yàn)表明莼菜種群的表型變異可能是環(huán)境適應(yīng)和遺傳分化的共同結(jié)果,SZ-P和HZ-P的環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。(3)4種葉色莼菜中,邊緣紅的所有葉綠素?zé)晒鈪?shù)及ETR(電子傳遞速率)曲線的擬合參數(shù)均最高(光抑制系數(shù)除外),淺紅最低(除最大光化學(xué)量子產(chǎn)量、非光化學(xué)淬滅外);光合有效輻射高于2000μmol m-2s-1時(shí),4種葉色莼菜光合作用均受到抑制。深紅的光合色素含量最高,邊緣紅次之。從深紅到綠色,隨著紅色的降低葉片干鮮比呈下降趨勢(shì)。邊緣紅氣孔密度(Ds)最大,氣孔器面積(aagc)和氣孔面積(aap)最小,淺紅與其相反,但邊緣紅和淺紅的氣孔覆蓋度(fgc)和氣孔導(dǎo)度(gs)無顯著差異。綜合得出,邊緣紅的高光合效率可能與其氣孔特征有關(guān),前人研究顯示小氣孔對(duì)光等環(huán)境變化的響應(yīng)更快速。上述研究表明,莼菜生長(zhǎng)需要清潔的水質(zhì)和肥沃的底泥,應(yīng)加強(qiáng)莼菜棲息地尤其是水質(zhì)的保護(hù)。在南京等高溫地區(qū),SZ-P和HZ-P的環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng),是較優(yōu)種源。不同葉色莼菜光合生理特征差異顯著,邊緣紅莼菜光合效率最高,初步確定為優(yōu)質(zhì)種源,根據(jù)邊緣紅莼菜所剩無幾的現(xiàn)狀,應(yīng)盡快采取措施對(duì)其加以保護(hù)。
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｓｉｔｅｓ邋ｏｆ邋Ｂ．邋ｓｃｈｒｅｂｅｒｉ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑１．２．１莼菜性狀參數(shù)測(cè)定逡逑共測(cè)定了邋４個(gè)莼菜幼芽膠質(zhì)相關(guān)參數(shù)（圖２．２），分別是膠質(zhì)含量（Ｍｕｃｉｌａｇｅｃｏｎｔｅｎｔ，逡逑ＭｕｃＣ）、膠質(zhì)厚度（Ｍｕｃｉｌａｇｅ邋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ＭｕｃＴ）、單芽重（Ｓｉｎｇｌｅ邋ｂｕｄ邋ｗｅｉｇｈｔ，，ＳＢＷ）和逡逑卷葉長(zhǎng)度（Ｒｏｌｌｅｄ－ｌｅａｆｌｅｎｇｔｈ，邋ＲＬＬ）；邋ＭｕｃＣ為莼菜嫩芽的膠質(zhì)百分含量，是評(píng)價(jià)莼菜品逡逑質(zhì)（作為蔬菜）的重要指標(biāo)；ＭｕｃＴ是附著在卷葉葉柄上的膠質(zhì)的厚度，其大小與受蟲害逡逑程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；ＳＢＷ是莼菜芽的平均重量，不僅決定總的膠質(zhì)產(chǎn)量，也反映了莼菜逡逑的生長(zhǎng)狀況；ＲＬＬ是評(píng)估莼菜生長(zhǎng)狀況的重要參數(shù)，與卷葉展開后的面積呈正相關(guān)，間逡逑接影響膠質(zhì)的產(chǎn)量。４個(gè)參數(shù)均在野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，采摘具有一個(gè)卷葉的嫩芽作為測(cè)定材逡逑料，ＭｕｃＴ和ＲＬＬ使用便攜式電子游標(biāo)卡尺（上海恒量，０－１５０ｍｍ，中國(guó)）測(cè)量，ＳＢＷ逡逑使用便攜式電子秤（（ＯＨＡＵＳ

ｒ獻(xiàn)…．逡逑圖２．１我國(guó)莼菜主要栽培省份及實(shí)驗(yàn)樣地逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｓｉｔｅｓ邋ｏｆ邋Ｂ．邋ｓｃｈｒｅｂｅｒｉ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑１．２．１莼菜性狀參數(shù)測(cè)定逡逑共測(cè)定了邋４個(gè)莼菜幼芽膠質(zhì)相關(guān)參數(shù)（圖２．２），分別是膠質(zhì)含量（Ｍｕｃｉｌａｇｅｃｏｎｔｅｎｔ，逡逑ＭｕｃＣ）、膠質(zhì)厚度（Ｍｕｃｉｌａｇｅ邋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ＭｕｃＴ）、單芽重（Ｓｉｎｇｌｅ邋ｂｕｄ邋ｗｅｉｇｈｔ，ＳＢＷ）和逡逑卷葉長(zhǎng)度（Ｒｏｌｌｅｄ－ｌｅａｆｌｅｎｇｔｈ，邋ＲＬＬ）；邋ＭｕｃＣ為莼菜嫩芽的膠質(zhì)百分含量，是評(píng)價(jià)莼菜品逡逑質(zhì)（作為蔬菜）的重要指標(biāo)；ＭｕｃＴ是附著在卷葉葉柄上的膠質(zhì)的厚度，其大小與受蟲害逡逑程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；ＳＢＷ是莼菜芽的平均重量，不僅決定總的膠質(zhì)產(chǎn)量，也反映了莼菜逡逑的生長(zhǎng)狀況；ＲＬＬ是評(píng)估莼菜生長(zhǎng)狀況的重要參數(shù)，與卷葉展開后的面積呈正相關(guān)，間逡逑接影響膠質(zhì)的產(chǎn)量。４個(gè)參數(shù)均在野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，采摘具有一個(gè)卷葉的嫩芽作為測(cè)定材逡逑料
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S645.9

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本文編號(hào)：2632132