本文關鍵詞：菊芋對土壤逆境脅迫的響應及氮素的調控效應研究　出處：《東北林業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著全球人口的不斷增長、工業(yè)化迅猛發(fā)展以及人為因素導致生態(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,同時也制約著生態(tài)環(huán)境的建設。菊芋(Helianthus tuberosus)是菊科向日葵屬多年生草本植物,由于具有較強的生態(tài)適應性,在我國分布廣泛。本文解析了菊芋對土壤逆境(鹽堿和干旱)的生理響應及外源不同形態(tài)氮素的調控效應,為菊芋的抗逆生理學研究以及生產(chǎn)實踐上利用氮肥提高菊芋抗逆性等提供一定的科學依據(jù)。主要研究結果如下：(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雜的鹽堿環(huán)境,結果表明伴隨鹽濃度和堿性鹽組分的增加,菊芋幼苗的生長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脅迫處理下達最大值,K+含量變化不明顯,但Na+/K+變化趨勢與Na+保持一致；無堿性鹽組分的處理組,Na+升高的同時C1-也大量積累,堿性鹽組分增加導致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交互作用對菊芋生長與生理代謝的抑制作用最強,其抑制作用遠大于單純的高鹽或高pH傷害。(2)以中性鹽NaCl和堿性鹽NaHCO3脅迫菊芋幼苗的實驗結果顯示,中性鹽和堿性鹽脅迫均顯著抑制菊芋的生長與光合,但堿性鹽脅迫抑制效應更強；伴隨脅迫濃度的增加,菊芋植株內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；同時兩種鹽脅迫下根中Mg2+含量呈下降的變化趨勢,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C1-顯著積累,但有機酸含量變化不大。而堿性鹽脅迫下大量積累有機酸,并且乙酸是堿性鹽脅迫下增加幅度最大的有機酸。大量CI-與有機酸的積累是菊芋適應鹽脅迫與堿脅迫生理機制的主要差異,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)對菊芋適應鹽、堿脅迫的調控效應存在差異。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)氮輸入通過調控鹽、堿脅迫下菊芋體內離子平衡來減緩傷害。施氮誘導鹽、堿脅迫下酶活的增強,并且施銨條件下SOD與POD酶活最強。(4)硝態(tài)氮顯著提高了菊芋的光合能力與各營養(yǎng)器官的生物量產(chǎn)出,銨態(tài)氮加劇了干旱的抑制效應。硝態(tài)氮顯著提高了菊芋體內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)氮誘導干旱脅迫與復水、復氮條件下SOD與POD酶活性最強。復水、復氮疊加顯著提高了旱后菊芋的生長。
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q945.78;S632.9

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