本文關(guān)鍵詞：菊芋對(duì)土壤逆境脅迫的響應(yīng)及氮素的調(diào)控效應(yīng)研究　出處：《東北林業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著全球人口的不斷增長(zhǎng)、工業(yè)化迅猛發(fā)展以及人為因素導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境不斷惡化,土壤的鹽堿化與旱化現(xiàn)象日趨突出,不但阻礙了農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也制約著生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。菊芋(Helianthus tuberosus)是菊科向日葵屬多年生草本植物,由于具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性,在我國(guó)分布廣泛。本文解析了菊芋對(duì)土壤逆境(鹽堿和干旱)的生理響應(yīng)及外源不同形態(tài)氮素的調(diào)控效應(yīng),為菊芋的抗逆生理學(xué)研究以及生產(chǎn)實(shí)踐上利用氮肥提高菊芋抗逆性等提供一定的科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：(1)采用松嫩鹽堿草地中主要的四種鹽分NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3按不同摩爾比混合模擬松嫩草地復(fù)雜的鹽堿環(huán)境,結(jié)果表明伴隨鹽濃度和堿性鹽組分的增加,菊芋幼苗的生長(zhǎng)與光合受到顯著抑制,Na+大量積累,并且在堿性鹽組分最高處理組、最高濃度60 mM脅迫處理下達(dá)最大值,K+含量變化不明顯,但Na+/K+變化趨勢(shì)與Na+保持一致；無堿性鹽組分的處理組,Na+升高的同時(shí)C1-也大量積累,堿性鹽組分增加導(dǎo)致CI吸收受到抑制,但草酸,蘋果酸與檸檬酸含量大幅增加�；旌消}堿脅迫下,高鹽濃度與高pH交互作用對(duì)菊芋生長(zhǎng)與生理代謝的抑制作用最強(qiáng),其抑制作用遠(yuǎn)大于單純的高鹽或高pH傷害。(2)以中性鹽NaCl和堿性鹽NaHCO3脅迫菊芋幼苗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,中性鹽和堿性鹽脅迫均顯著抑制菊芋的生長(zhǎng)與光合,但堿性鹽脅迫抑制效應(yīng)更強(qiáng)；伴隨脅迫濃度的增加,菊芋植株內(nèi)Na+濃度升高,Na+積累量在堿性鹽脅迫下顯著高于中性鹽脅迫；中性鹽脅迫下菊芋根中K+含量變化不明顯,而堿性鹽脅迫下顯著降低；同時(shí)兩種鹽脅迫下根中Mg2+含量呈下降的變化趨勢(shì),而葉片恰相反,高濃度堿性鹽脅迫下,葉片中大量積累Mg2+。中性鹽脅迫下菊芋體內(nèi)C1-顯著積累,但有機(jī)酸含量變化不大。而堿性鹽脅迫下大量積累有機(jī)酸,并且乙酸是堿性鹽脅迫下增加幅度最大的有機(jī)酸。大量CI-與有機(jī)酸的積累是菊芋適應(yīng)鹽脅迫與堿脅迫生理機(jī)制的主要差異,根中大量Na+的積累是菊芋具有耐鹽堿能力的體現(xiàn)。(3)氮素形態(tài)對(duì)菊芋適應(yīng)鹽、堿脅迫的調(diào)控效應(yīng)存在差異。外源氮素的施加顯著提高了鹽、堿脅迫下菊芋的生長(zhǎng)與光合能力,以硝態(tài)氮的效果最佳,并且鹽脅迫下提升效果高于堿脅迫。硝態(tài)氮顯著降低了鹽、堿脅迫下菊芋植株內(nèi)Na+以及CI的含量,提高了K+、Ca2+以及NO3-含量。另外,在堿脅迫下,硝態(tài)氮使菊芋植株積累更多草酸、檸檬酸與蘋果酸。硝態(tài)氮輸入通過調(diào)控鹽、堿脅迫下菊芋體內(nèi)離子平衡來減緩傷害。施氮誘導(dǎo)鹽、堿脅迫下酶活的增強(qiáng),并且施銨條件下SOD與POD酶活最強(qiáng)。(4)硝態(tài)氮顯著提高了菊芋的光合能力與各營(yíng)養(yǎng)器官的生物量產(chǎn)出,銨態(tài)氮加劇了干旱的抑制效應(yīng)。硝態(tài)氮顯著提高了菊芋體內(nèi)K+與Ca2+含量,在根中尤為明顯。脯氨酸在施加銨態(tài)氮的條件下積累量最高,并且銨態(tài)氮誘導(dǎo)干旱脅迫與復(fù)水、復(fù)氮條件下SOD與POD酶活性最強(qiáng)。復(fù)水、復(fù)氮疊加顯著提高了旱后菊芋的生長(zhǎng)。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q945.78;S632.9

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