本文關鍵詞：赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的響應與適應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：赤皮青岡(Cyclobalanopsis gilva)是殼斗科(Fagaceae)青岡屬的常綠闊葉喬木,木材硬度高、密度大、紋理美觀,是兼具觀賞、綠化與用材等功能為一體的名貴硬木鄉(xiāng)土樹種。在赤皮青岡天然分布區(qū)域內(nèi),頻繁的季節(jié)性干旱影響了赤皮青岡幼林的更新,再加上人為干擾,赤皮青岡成片天然林變得稀少。針對這一現(xiàn)狀,本研究以浙江慶元、湖南洞口和湖南靖州3個地理種源的赤皮青岡土培盆栽一年生實生幼苗為試驗材料,采用稱重法控制土壤含水量,研究了不同程度的干旱脅迫對赤皮青岡幼苗形態(tài)結構、生理生化特性、生長及生物量分配的影響,并對不同種源的抗旱能力進行了綜合評價,旨在揭示赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的適應能力、適應機理及種源間的差異,建立赤皮青岡幼苗抗旱評價體系為其資源選育和栽培管理提供理論依據(jù)。本研究的主要結果如下：(1)赤皮青岡幼苗葉片的解剖結構及葉綠體超微結構對干旱脅迫產(chǎn)生了明顯的響應。受干旱脅迫,3個種源赤皮青岡幼苗葉片的總厚度和上、下表皮厚度顯著降低(P0.05),柵欄組織的變化因種源而異：浙江慶元和湖南靖州種源的柵欄組織厚度顯著降低(P0.05),而湖南洞口種源無顯著變化。隨著干旱脅迫程度的增強,3個種源赤皮青岡葉下表皮呈現(xiàn)氣孔變小、氣孔密度增大的趨勢；葉綠體發(fā)生膨脹變形,基粒片層排列紊亂,結構被破壞,大部分淀粉粒降解并發(fā)生融合,邊緣模糊不清。3個種源中,湖南洞口種源葉片總厚度、柵欄組織以及上、下表皮厚度變化最小,氣孔密度最大,而氣孔最小,葉綠體超微結構受破壞程度最小。(2)赤皮青岡幼苗組織通過增加束縛水分含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量,調(diào)節(jié)保護酶活性及內(nèi)源激素含量以適應干旱脅迫。隨著干旱脅迫程度的加強,3個種源赤皮青岡幼苗的束縛水含量和束縛水/自由水比值顯著升高(P0.05),可溶性糖和脯氨酸含量顯著增加(P0.05),過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性隨著干旱程度增加而上升,中度干旱時達到最大值,重度干旱時,酶活性降低,相比而言,湖南洞口赤皮青岡在各干旱處理下始終保持較高的POD和CAT酶活性,并在中度干旱時達到差異顯著水平(P0.05)。干旱處理還顯著降低了3個種源赤皮青岡幼苗葉片的吲哚乙酸、赤霉素、油菜素內(nèi)酯和玉米素含量,而使脫落酸和茉莉酸甲酯含量顯著增加(P0.05)。(3)赤皮青岡幼苗的光合生理過程和關鍵指標也對干旱脅迫產(chǎn)生了顯著的響應。3個種源赤皮青岡幼苗的葉綠素a、葉綠素b含量和葉綠素a/b值在干旱脅迫下均顯著降低(P0.05)；干旱脅迫還導致赤皮青岡幼苗的諍光合速率、蒸騰速率和氣孑L導度下降,重度干旱時,3個供試種源中,湖南洞口種源的凈光合速率相比對照降低的幅度最低,為28.47%(淅江慶元和湖南靖州種源分別為36.63%和31.82%),并且差異顯著(P0.05)。不同干旱脅迫下,3個種源赤皮青岡幼苗的光響應曲線變化趨勢基本一致：光合有效輻射較低(PAR200 umol·m-2·s-1)時凈光合速率迅速增加,達到一定的光合有效輻射后,凈光合速率增幅漸趨平緩。(4)赤皮青岡幼苗的株高生長、地徑生長、生物量分配等對干旱脅迫產(chǎn)生了明顯的響應。3個種源赤皮青岡幼苗的株高和地徑生長量、總生物量增量隨干旱脅迫程度的增強呈下降的趨勢,而根部生物量增量占總生物量增量的百分比逐漸升高。與對照相比,重度干旱脅迫下浙江慶元、湖南洞口和湖南靖州種源根部生物量增量占總生物量增量的百分比分別上升了11.74%、17.50%和13.49%。(5)運用主成分分析和隸屬函數(shù)法對3個種源赤皮青岡幼苗的抗旱能力進行綜合評價,結果是湖南洞口、湖南靖州和浙江慶元種源的綜合評價值分別為0.721、0.582和0.479,由此判斷3個種源赤皮青岡幼苗抗旱能力由強到弱的順序為：湖南洞口湖南靖州浙江慶元。基于主成分分析結果,運用逐步回歸法,建立了青岡屬樹種抗旱性評價的數(shù)學模型：Y=2.407+1.964X1-9.281X2-0.107X4-1.098X5+0.014X7(X1,POD酶活性；X2,束縛水/自由水比值；X4,脯氨酸含量；X5,凈光合速率；X7,吲哚乙酸含量；R2=0.952)。
【關鍵詞】：赤皮青岡 形態(tài)結構 生理 干旱脅迫 響應 適應
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S792.99
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 1 緒論13-30
• 1.1 研究背景13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-26
• 1.2.1 干旱脅迫對植物形態(tài)及結構的影響15-17
• 1.2.2 干旱脅迫對植物生理生化特性的影響17-22
• 1.2.3 干旱脅迫對植物生長的影響22
• 1.2.4 植物適應干旱脅迫的生理生態(tài)學機制22-26
• 1.3 赤皮青岡研究進展26-27
• 1.4 本研究的目的意義及技術路線27-30
• 1.4.1 目的意義27-28
• 1.4.2 研究目標與內(nèi)容28-29
• 1.4.3 技術路線29-30
• 2 赤皮青岡幼苗葉片形態(tài)結構對干旱脅迫的響應30-49
• 2.1 材料與方法30-33
• 2.1.1 試驗材料30-31
• 2.1.2 試驗地概況31
• 2.1.3 試驗設計與處理31-32
• 2.1.4 試驗指標測定及方法32-33
• 2.1.5 數(shù)據(jù)處理與方法33
• 2.2 結果與分析33-47
• 2.2.1 赤皮青岡幼苗葉片解剖結構對干旱脅迫的適應性變化33-40
• 2.2.2 赤皮青岡幼苗葉片氣孔變化對干旱脅迫的適應40-42
• 2.2.3 赤皮青岡幼苗葉綠體超微結構變化對干旱脅迫的適應42-47
• 2.3 討論47-49
• 2.3.1 赤皮青岡幼苗葉片形態(tài)解剖結構對干旱脅迫的適應特點47-48
• 2.3.2 赤皮青岡幼苗葉綠體超微結構變化對干旱脅迫的適應48-49
• 3 赤皮青岡幼苗細胞滲透調(diào)節(jié)對干旱脅迫的響應49-57
• 3.1 材料與方法49-51
• 3.1.1 試驗材料49
• 3.1.2 試驗設計與處理49
• 3.1.3 試驗指標測定及方法49-51
• 3.1.4 數(shù)據(jù)處理與方法51
• 3.2 結果與分析51-55
• 3.2.1 赤皮青岡幼苗葉片相對含水量變化對干旱脅迫的適應51-52
• 3.2.2 赤皮青岡幼苗自由水和束縛水含量變化對干旱脅迫的響應52-54
• 3.2.3 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗可溶性糖含量的適應性變化54
• 3.2.4 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗脯氨酸含量的適應性變化54-55
• 3.3 討論55-57
• 3.3.1 赤皮青岡幼苗葉片水分變化對干旱脅迫的適應55
• 3.3.2 赤皮青岡幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對干旱脅迫的的響應55-57
• 4 赤皮青岡幼苗抗氧化酶系統(tǒng)對干旱脅迫的響應57-66
• 4.1 材料與方法57-59
• 4.1.1 試驗材料57
• 4.1.2 試驗設計與處理57
• 4.1.3 試驗指標測定及方法57-59
• 4.1.4 數(shù)據(jù)處理與方法59
• 4.2 結果與分析59-64
• 4.2.1 赤皮青岡幼苗過氧化物酶活性對干旱脅迫的響應59-60
• 4.2.2 赤皮青岡幼苗過氧化氫酶活對干旱脅迫的響應60
• 4.2.3 赤皮青岡幼苗丙二醛含量變化對干旱脅迫的響應60-61
• 4.2.4 赤皮青岡幼苗細胞膜相對透性對干旱脅迫的響應61-62
• 4.2.5 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗葉片主要生理變化的相關性分析62-64
• 4.3 討論64-66
• 4.3.1 赤皮青岡幼苗抗氧化酶類對干旱脅迫的響應64
• 4.3.2 赤皮青岡幼苗細胞膜透性對干旱脅迫的適應64-66
• 5 赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的光合生理響應66-82
• 5.1 材料與方法66-68
• 5.1.1 試驗材料66
• 5.1.2 試驗設計與處理66
• 5.1.3 試驗指標測定及方法66-68
• 5.1.4 數(shù)據(jù)處理與方法68
• 5.2 結果與分析68-79
• 5.2.1 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗葉綠素a和葉綠素b含量的變化68-69
• 5.2.2 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗總?cè)~綠素含量的變化69-70
• 5.2.3 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗氣體交換參數(shù)的變化70-71
• 5.2.4 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗光合作用日變化特性71-73
• 5.2.5 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗光合—光強度響應曲線特征73-75
• 5.2.6 干旱脅迫下赤皮青岡幼苗葉綠素熒光參數(shù)的變化75-76
• 5.2.7 不同種源赤皮青岡光合參數(shù)相關性分析76-79
• 5.3 討論79-82
• 5.3.1 赤皮青岡幼苗葉綠素含量變化對干旱脅迫的響應79
• 5.3.2 赤皮青岡幼苗氣體交換對干旱脅迫的響應79-80
• 5.3.3 赤皮青岡幼苗葉綠素熒光參數(shù)對干旱脅迫的響應80-82
• 6 赤皮青岡幼苗內(nèi)源激素變化對干旱脅迫的響應82-88
• 6.1 材料與方法82-83
• 6.1.1 試驗材料82
• 6.1.2 試驗設計與處理82
• 6.1.3 試驗指標測定及方法82-83
• 6.1.4 數(shù)據(jù)處理與方法83
• 6.2 結果與分析83-86
• 6.2.1 赤皮青岡幼苗吲哚乙酸含量變化對干旱脅迫的響應83-84
• 6.2.2 赤皮青岡幼苗赤霉素含量變化對干旱脅迫的響應84-85
• 6.2.3 赤皮青岡幼苗玉米素和油菜素內(nèi)酯含量對干旱脅迫的響應85
• 6.2.4 赤皮青岡幼苗脫落酸和茉莉酸甲酯含量對干旱脅迫的響應85-86
• 6.3 討論86-88
• 7 赤皮青岡幼苗適應干旱脅迫的生長機制88-96
• 7.1 材料與方法88-89
• 7.1.1 試驗材料88
• 7.1.2 試驗設計與處理88
• 7.1.3 試驗指標測定及方法88-89
• 7.1.4 數(shù)據(jù)處理與方法89
• 7.2 結果與分析89-94
• 7.2.1 赤皮青岡幼苗生長對干旱脅迫的響應89-92
• 7.2.2 赤皮青岡幼苗總生物量對干旱脅迫的響應92
• 7.2.3 赤皮青岡幼苗生物量分配對干旱脅迫的響應92-93
• 7.2.4 赤皮青岡幼苗根系活力對干旱脅迫的響應93-94
• 7.3 討論94-96
• 7.3.1 赤皮青岡生長和生物量變化對干旱脅迫的適應94-95
• 7.3.2 赤皮青岡根系活力對干旱脅迫的適應特點95-96
• 8 不同種源赤皮青岡幼苗干旱耐受力及其適應性綜合分析96-103
• 8.1 分析方法96-97
• 8.1.1 各指標性狀與赤皮青岡抗旱性的關系96
• 8.1.2 抗旱能力綜合評價方法96-97
• 8.2 結果與分析97-100
• 8.2.1 各指標性狀與赤皮青岡抗旱性的關系97-99
• 8.2.2 不同種源赤皮青岡幼苗抗旱能力綜合評價99-100
• 8.2.3 抗旱模型的建立100
• 8.3 赤皮青岡抗旱策略分析100-101
• 8.4 討論101-103
• 9 結論與展望103-107
• 9.1 結論與創(chuàng)新點103-105
• 9.1.1 主要結論103-105
• 9.1.2 論文的創(chuàng)新點105
• 9.2 存在的問題與展望105-107
• 9.2.1 存在的問題105-106
• 9.2.2 展望106-107
• 參考文獻107-127
• 附錄：攻讀博士學位期間的主要學術成果127-129
• 致謝129-130

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：赤皮青岡幼苗對干旱脅迫的響應與適應，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：484301