本文關(guān)鍵詞：叢枝菌根對(duì)吉貝和木棉抗旱性及其根區(qū)營(yíng)養(yǎng)的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：木棉(Bombax ceiba L.)是干熱河谷代表植物之一,研究其干旱適應(yīng)機(jī)制以及叢枝菌共生效應(yīng)對(duì)該區(qū)的生態(tài)恢復(fù)具有重要的意義。以培養(yǎng)6個(gè)月的2種木棉科植物(吉貝Ceiba pentandra L.和木棉)盆栽苗為材料,接種AM真菌(以不接種為對(duì)照),采用稱重法控水,設(shè)置三個(gè)水分梯度:對(duì)照(田間持水量70%-75%),中度水分脅迫(田間持水量50%-55%)和重度水分脅迫(田間持水量30%-35%)。測(cè)定接種AM真菌(Arbuscular mycorrhiza)的吉貝和木棉干旱脅迫下的生長(zhǎng)效應(yīng)、光合生理、熒光參數(shù)變化、滲透調(diào)節(jié)機(jī)制、土壤養(yǎng)分、葉片營(yíng)養(yǎng)和菌根侵染,探究接種叢枝菌與干旱脅迫對(duì)對(duì)木棉科植物的抗旱性、根區(qū)養(yǎng)分和養(yǎng)分傳輸規(guī)律的影響。結(jié)果表明:(1)吉貝和木棉對(duì)水分脅迫的生長(zhǎng)響應(yīng)敏感。隨著脅迫強(qiáng)度提高和脅迫時(shí)間延長(zhǎng),地徑、苗高、葉片數(shù)量和生物量逐漸降低。重度水分脅迫第1 d幼苗地徑停止增長(zhǎng),中度水分脅迫第5 d地徑停止增長(zhǎng),地徑停止增長(zhǎng)后逐漸出現(xiàn)“干縮”的現(xiàn)象。重度脅迫第7 d出現(xiàn)落葉,第25 d高生長(zhǎng)停止,第45 d葉片全部掉落,第60 d植株死亡。對(duì)照處理組根莖葉水分含量基本相同,在脅迫條件下水分含量為:葉根莖,葉片優(yōu)先獲得水分其含水量維持在66%-80%之間。(2)干旱脅迫顯著影響吉貝和木棉的光合能力。對(duì)照處理的吉貝和木棉Pn、Gs和Tr隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)呈先增后降的變化趨勢(shì),而隨脅迫程度增強(qiáng)而顯著降低;中度和重度水分脅迫下,Pn、Gs和Tr存在先減后增,然后又降低的趨勢(shì)。吉貝和木棉通過(guò)短期的干旱適應(yīng),光合速率在降低之后又稍有增加,但隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng),自身調(diào)節(jié)機(jī)制打破,光合降低。相同時(shí)間和相同水分條件,木棉的光合速率大于吉貝,Pn在第7 d時(shí)達(dá)到峰值,吉貝Pn最大為35.94μmol/m2·s,木棉Pn最大為41.74μmol/m2·s。(3)光合生理的內(nèi)在調(diào)控機(jī)制受PSⅡ活性變化、電子傳遞和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響,干旱脅迫程度的顯著影響PSⅡ。干旱初期,電子傳遞速率降低,Y[NPQ]逐漸降低,但是葉片能夠維持較高的光化學(xué)效率Fv/Fm在0.63-0.77之間和PSⅡ潛在活性Fv/Fo(2.00-3.41),PSⅡ電子傳遞活性qP提高、耗散qN增強(qiáng)、Y[NO]隨干旱程度的加劇而增加,由此避免PSⅡ產(chǎn)生光氧化或是光抑制,這是吉貝和木棉抗旱的光合特征。到干旱后期Fv/Fm,alpha出現(xiàn)下降,PSⅡ潛在活性受到抑制,電子傳遞速率降低。當(dāng)游離脯氨酸和氨基酸的增加時(shí),qN和Y[NO]升高,耗散增強(qiáng),減小了Fo對(duì)PSⅡ的傷害。重度水分脅迫下,吉貝和木棉MDA峰值分別為36.24μmol/g FM和23.54μmol/g FM,達(dá)到峰值點(diǎn)的時(shí)間表現(xiàn)為MDA游離脯氨酸游離氨基酸,吉貝葉片MDA和游離氨基酸達(dá)到峰值較木棉提前。木棉受害的時(shí)間晚于吉貝,受害程度也低于吉貝。(4)干旱脅迫下木棉科植物的養(yǎng)分供應(yīng)均有顯著影響,不同器官中養(yǎng)分隨干旱程度和土壤養(yǎng)分而變化。隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng),土壤TN、NO3-N、AP和AK含量增加,NH4-N含量減少,TP含量變化呈先增后減,TK含量與TP相反。而隨干旱脅迫強(qiáng)度提高,土壤TN、TP、TK、NH4-N、AP和AK都是逐漸降低。根系對(duì)氮的吸收量提高,磷鉀水平也相應(yīng)提高,從而影響葉片中氮磷鉀含量變化。葉片中氮磷鉀含量與根中氮含量最為密切,其次就是磷鉀。不同器官中磷和鉀營(yíng)元素含量高低水平:莖根葉;而氮在吉貝中為:葉根莖,而木棉中為:莖葉根。土壤養(yǎng)分庫(kù)間接影響葉片中氮磷鉀含量,尤其是NH4-N升高時(shí)對(duì)植物受害程度加劇。干旱脅迫條件下不同器官中磷含量都高于對(duì)照處理,土壤水分在13.75%-12.36%之間磷吸收量最高,磷鉀含量增加可能是吉貝和木棉抗旱的營(yíng)養(yǎng)特征之一。(5)重度干旱處理侵染率下降,干旱影響了菌根的形成。吉貝中度脅迫(Cp-MS)菌根依賴性最高為50.55%,其次為木棉對(duì)照處理(Bc-CK)菌根依賴性為45.15%;而相對(duì)產(chǎn)量也隨菌根依賴性的變化而變化。(6)菌根的形成是木棉適應(yīng)干熱河谷氣候重要機(jī)制。接種AM真菌可以促進(jìn)苗高和地徑生長(zhǎng),加快生長(zhǎng)速率,增加葉片數(shù)量,延緩生長(zhǎng)停止的時(shí)間和葉片掉落的時(shí)間,顯著促進(jìn)生物量的增加。AM真菌提高植株光合能力的表觀機(jī)制是改善植物體水分含量,促進(jìn)Gs和Tr升高(分別為28%-54%和30%-57%);而內(nèi)在機(jī)制是PSⅡ反應(yīng)中心電子傳遞速率ETR和電子傳遞活性qP提高(分別為13%-28%和10%-28%),并促進(jìn)Fm、Fm′、Fv/Fm、Fv/Fo、alpha升高,但不利于提高qN、Y[NPQ]和Y[NO]。同時(shí),接種AM真菌緩解了脅迫程度,從而導(dǎo)致用于滲透調(diào)節(jié)的MDA和游離氨基酸含量降低(分別為6%-14%和3%-11%),游離脯氨酸含量提高,增強(qiáng)了活性氧清除能力,降低了膜脂的傷害。接種AM真菌提高土壤TN、TK、NH4-N、NO3-N、AP和AK含量,并提高根中氮磷鉀磷的含量,葉片氮磷鉀含量也隨之增加。綜上結(jié)果:干旱是影響吉貝和木棉生長(zhǎng)、光合和養(yǎng)分變化的主控因素。AM真菌對(duì)干旱脅迫具有延緩作用,此種作用是基于改善植物體水分穩(wěn)態(tài)、促進(jìn)氣孔開(kāi)合,提高ETR和qP、以及降低MDA和游離氨基酸;同時(shí)AM真菌有效提高植物營(yíng)養(yǎng)水平,從而提高寄主植物抗旱性。
【關(guān)鍵詞】：干旱脅迫 叢枝菌 吉貝 木棉 生長(zhǎng) 光合 熒光參數(shù) 土壤養(yǎng)分
【學(xué)位授予單位】：西南林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q945
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 引言13
• 1.2 木棉研究概況13-14
• 1.3 叢枝菌類群研究概況14
• 1.4 樹(shù)木對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)和抗旱機(jī)理14-16
• 1.4.1 生理調(diào)節(jié)響應(yīng)機(jī)理14-15
• 1.4.2 生化調(diào)節(jié)響應(yīng)機(jī)理15
• 1.4.3 形態(tài)上的變化響應(yīng)15-16
• 1.5 干旱脅迫對(duì)樹(shù)木養(yǎng)分供應(yīng)的影響16-17
• 1.5.1 干旱脅迫下土壤養(yǎng)分的供應(yīng)16-17
• 1.5.2 干旱脅迫下葉片養(yǎng)分的變化17
• 1.6 叢枝菌根與樹(shù)種抗旱性的關(guān)系17
• 1.6.1 提高抗旱性的分子機(jī)制17
• 1.6.2 提高抗旱性的生理響應(yīng)17
• 1.6.3 提高抗旱性的生化響應(yīng)17
• 1.7 叢枝菌根與根區(qū)養(yǎng)分供應(yīng)的關(guān)系17-18
• 1.8 研究的目的和意義18-19
• 2 材料和方法19-23
• 2.1 試驗(yàn)材料19
• 2.2 叢枝菌分離鑒定與擴(kuò)繁19
• 2.2.1 土壤采集19
• 2.2.2 室內(nèi)分離19
• 2.2.3 擴(kuò)繁19
• 2.3 苗木培育19-20
• 2.3.1 催芽處理19-20
• 2.3.2 播種和接菌20
• 2.4 干旱處理20
• 2.5 樣品采集20-21
• 2.5.1 葉片采集20-21
• 2.5.2 土壤采集21
• 2.6 測(cè)定項(xiàng)目及方法21-22
• 2.6.1 生長(zhǎng)測(cè)定21
• 2.6.2 光合熒光測(cè)定21-22
• 2.6.3 生理生化測(cè)定22
• 2.6.4 土壤與葉片養(yǎng)分測(cè)定22
• 2.6.5 叢枝菌侵染測(cè)定22
• 2.7 數(shù)據(jù)分析22-23
• 3 結(jié)果與分析23-57
• 3.1 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)吉貝和木棉生長(zhǎng)的影響23-28
• 3.1.1 接種AM真菌和干旱對(duì)地徑變化的影響23-24
• 3.1.2 接種AM真菌和干旱對(duì)株高變化的影響24-25
• 3.1.3 接種AM真菌和干旱葉片數(shù)量變化的影響25-26
• 3.1.4 接菌和干旱各器官對(duì)生物量和含水量的影響26-28
• 3.2 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)吉貝和木棉葉片光合作用的影響28-31
• 3.2.1 接種AM真菌與干旱脅迫葉片光合速率響應(yīng)機(jī)制28-29
• 3.2.2 接種AM真菌與干旱脅迫葉片氣孔導(dǎo)度響應(yīng)機(jī)制29-30
• 3.2.3 接種AM真菌與干旱脅迫葉片胞間CO_2濃度響應(yīng)機(jī)制30-31
• 3.2.4 接種AM真菌與干旱脅迫葉片蒸騰速率響應(yīng)機(jī)制31
• 3.3 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)吉貝和木棉葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響31-40
• 3.3.1 接種AM真菌與干旱脅迫葉片F(xiàn)o、Fo′、Fm和Fm′的響應(yīng)31-34
• 3.3.2 接種AM真菌與干旱脅迫葉片F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo和ETR的響應(yīng)34-36
• 3.3.3 接種AM真菌與干旱脅迫葉片qP、qN、Y[NPQ]和Y[NO]的響應(yīng)36-39
• 3.3.4 接種AM真菌與干旱脅迫棉葉片alpha的響應(yīng)39-40
• 3.4 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)吉貝和木棉生理生化的影響40-42
• 3.4.1 接種AM真菌與干旱脅迫MDA響應(yīng)機(jī)制40-41
• 3.4.2 接種AM真菌與干旱脅迫游離脯氨酸響應(yīng)機(jī)制41
• 3.4.3 接種AM真菌與干旱脅迫下游離氨基酸響應(yīng)機(jī)制41-42
• 3.5 接種AM真菌與干旱脅迫吉貝和木棉根區(qū)養(yǎng)分和根莖葉營(yíng)養(yǎng)變化42-50
• 3.5.1 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)根區(qū)TN、TP和TK的影響42-44
• 3.5.2 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)NH4-N、NO_3-N、AP和AK的影響44-47
• 3.5.3 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)不同器官全效氮磷鉀含量的影響47-50
• 3.6 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)吉貝和木棉菌根化的影響50
• 3.7 吉貝和木棉接種AM真菌與干旱脅迫響應(yīng)的綜合分析50-57
• 3.7.1 接種AM真菌與干旱脅迫對(duì)生長(zhǎng)指標(biāo)的影響50-51
• 3.7.2 不同生理指標(biāo)相關(guān)性分析51-53
• 3.7.3 葉片和土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析53-55
• 3.7.4 接種AM真菌和干旱對(duì)Pn影響的關(guān)系55-57
• 4 討論57-61
• 4.1 接種AM真菌與干旱脅迫吉貝和木棉生長(zhǎng)情況響應(yīng)57
• 4.2 接種AM真菌與干旱脅迫吉貝和木棉光合和熒光參數(shù)的響應(yīng)57-59
• 4.3 AM真菌與干旱吉貝和木棉MDA、游離脯氨酸和氨基酸的響應(yīng)59
• 4.4 AM真菌與干旱脅迫吉貝和木棉土壤和根莖葉養(yǎng)分影響的響應(yīng)59-60
• 4.5 接種AM真菌與干旱脅迫吉貝和木棉菌根化的響應(yīng)60-61
• 5 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-69
• 附圖69-70
• 作者簡(jiǎn)介70-71
• 論文發(fā)表情況71-72
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介72-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：382454