硅提高高羊茅耐鹽性的生理機制研究
本文選題:硅 + 鹽濃度。 參考:《西北民族大學》2017年碩士論文
【摘要】:高羊茅須根發(fā)達、生長迅速、再生能力強,并具有耐熱,耐鹽堿,耐寒,耐干旱,抗病能力強等特點,是我國北方干旱半干旱地區(qū)人工草地和草坪綠地的主要草種之一,灌溉是維護北方高羊茅人工草地高產(chǎn)和草坪綠地健康的主要手段,但長期灌溉容易導(dǎo)致土壤次生鹽漬化而又影響其健康生長,因此提高高羊茅的耐鹽性是其人工草地和草坪綠地管理中亟待解決的科學問題。已有研究表明添加外源性營養(yǎng)物質(zhì)硅能夠快速有效提高植物耐鹽性,但是硅提高其耐鹽性的生理機制尚不清楚,因此本研究通過盆栽和水培試驗相結(jié)合的方法,研究了不同鹽濃度脅迫條件下硅對高羊茅出苗、地上地下部分生長、光合作用、抗氧化系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)以及質(zhì)膜過氧化作用的影響,以期揭示硅提高高羊茅耐鹽性的生理機制,其研究結(jié)果如下:1、硅促進了不同鹽濃度下高羊茅出苗及地上部分生長隨鹽濃度增加,高羊茅出苗率、生物量、株高、葉片數(shù)和分蘗均呈降低趨勢,添加外源性硅顯著增加高羊茅出苗率、生物量、葉片數(shù),鹽濃度低于200mmol/L時,添加硅顯著增加了高羊茅株高(P0.01),鹽濃度為50mmol/L時,株高增幅最大,為15.89%,但添加硅對高羊茅分蘗影響不顯著,這可能是硅提高了細胞伸長率或者增強了高羊茅細胞分裂能力,從而促進細胞生長,增強高羊茅鹽生環(huán)境下生長發(fā)育。2、硅促進了不同鹽濃度下高羊茅地下部分生長高羊茅根系生物量、根系表面積、根系體積、根系平均直徑、根系總長隨著鹽濃度增加呈降低趨勢。添加外源性硅對高羊茅根系生物量、根系表面積、根系體積、根系平均直徑和根系總長有增加趨勢;當鹽濃度小于等于150mmol/L時,硅極顯著提高了高羊茅根系生物量、根系表面積、根系總長(P0.01),其中鹽濃度為150mmol/L時,根系生物量增幅最大,為34.4%,增幅呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢;鹽濃度為100mmol/L時,根系總表面積增幅最大為31.3%,增幅呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢;鹽濃度為150mmol/L時,高羊茅根系總長增幅最大,為36%。說明硅通過增加高羊茅根系生物量,改變根系形態(tài)特征,提高高羊茅在鹽生境的生長能力。3、添加硅提高不同鹽濃度下高羊茅光合作用,增強了滲透調(diào)節(jié)能力以及抗氧化酶活性添加硅能顯著增加0~300mmol/L鹽濃度下高羊茅葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間C02濃度,降低了葉片蒸騰速率,同時硅通過增加鹽脅迫下高羊茅幼苗體內(nèi)SOD、CAT、POD活性,降低鹽脅迫條件下高羊茅幼苗體內(nèi)的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量和相對電導(dǎo)率,其中鹽濃度為100mmol/L時,丙二醛含量降幅最大,為18.05%,當鹽濃度介于50mmol/L到200mmol/L時,硅使高羊茅幼苗體內(nèi)脯氨酸含量分別降低23.63%,16.77%,12.25%,2.78%,降幅呈降低趨勢。這說明硅可以增強高羊茅在鹽生境下的光合作用,提高高羊茅幼苗抗氧化系統(tǒng)的防御能力,降低脂膜過氧化程度,促進葉片滲透調(diào)節(jié),而且硅直接參與了鹽脅迫條件下高羊茅的生理生化過程,增強了高羊茅幼苗適應(yīng)鹽生境的能力。
[Abstract]:The tall fescue has developed fibrous roots, fast growth, strong regeneration ability, and has the characteristics of heat resistance, salt tolerance, cold tolerance, drought resistance and disease resistance. It is one of the main grass species of artificial grassland and lawn green space in arid and semi-arid areas of North China. Irrigation is the main means to maintain high yield of Tall Fescue and turf green space in northern China, but it has long been a long term. Irrigation can lead to the secondary salinization of soil and affect its healthy growth. Therefore, improving the salt tolerance of tall fescue is a scientific problem to be solved in the management of artificial grassland and lawn green space. The research has shown that adding exogenous nutrients can effectively improve the salt tolerance of plants, but silicon improves the physiological mechanism of its salt tolerance. In this study, the effects of silicon on the growth of tall fescue, photosynthesis, antioxidant system, osmotic regulation and plasmalemma peroxidation under different salt stress conditions were studied by pot culture and hydroponic test in order to reveal the physiological mechanism of silicon to improve the salt tolerance of tall fescue. The results are as follows: 1, silicon promotes the growth of Tall Fescue and aboveground growth with the increase of salt concentration, the emergence rate of tall fescue, biomass, plant height, leaf number and tillering of tall fescue, and adding exogenous silicon to increase the emergence rate of tall fescue, biomass, leaf number and salt concentration lower than 200mmol/L, the addition of silicon is significantly increased. When the height of tall fescue (P0.01) was high (P0.01) and the concentration of salt was 50mmol/L, the height of plant height was the largest, which was 15.89%, but the addition of silicon had no significant effect on the tillering of tall fescue. It may be that silicon increased the elongation of the cells or enhanced the cell division of tall fescue, thus promoted the growth of the cells and increased the growth and development of the Tall Fescue under the salt environment, and the silicon promoted the different salt. Under the concentration of tall fescue, the root biomass, root surface area, root volume, root mean diameter and total root length decreased with the increase of salt concentration. Adding exogenous silicon to the root biomass, root surface area, root volume, root mean diameter and root total length of tall fescue increased; when salt concentration was small, the concentration of salt was small. When it was equal to 150mmol/L, silicon pole significantly increased root biomass, root surface area and root length (P0.01) of tall fescue. When salt concentration was 150mmol/L, the increase of root biomass was 34.4%, and the growth rate was first decreased and then increased. When salt concentration was 100mmol/L, the maximum growth rate of root surface area was 31.3%, and the growth rate increased first. When the salt concentration is 150mmol/L, the root length of tall fescue has the greatest growth, which is 36%. shows that silicon can increase the root biomass of tall fescue, change the root morphology, improve the growth ability of fescue in salt habitat,.3, adding silicon to increase the photosynthesis of Tall Fescue under different salt concentration, and enhance the osmotic regulation and antioxidant capacity. Adding silicon can significantly increase the net photosynthetic rate of tall fescue leaves under 0 ~ 300mmol/L salt concentration, stomatal conductance and intercellular C02 concentration, reduce leaf transpiration rate, and silicon by increasing salt stress, SOD, CAT, POD activity in the seedlings of tall fescue seedlings under salt stress, reducing proline, proline and soluble content in the seedlings of Tall Fescue under salt stress. When the concentration of salt was 100mmol/L, the content of malondialdehyde was the largest, which was 18.05%. When the concentration of salt was from 50mmol/L to 200mmol/L, the content of proline in the seedlings of tall fescue decreased by 23.63%, 16.77%, 12.25%, 2.78%, indicating that silicon could enhance the photosynthesis of Tall Fescue under salt habitats. It can improve the defense ability of the antioxidant system of tall fescue, reduce the degree of lipid peroxidation and promote the osmotic regulation of leaves, and silicon directly participates in the physiological and biochemical process of Tall Fescue under salt stress, and enhances the ability of tall fescue seedlings to adapt to salt habitats.
【學位授予單位】:西北民族大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S688.4
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,本文編號:1920885
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