【正文】 碩士學(xué)位論文楓香屬植物對(duì)不同程度干旱脅迫的響應(yīng)Plants of the genus (liquidambar.) with different degree of drought stress responseTCLC: Secrecy: UDC : No. : Plants of the genus (liquidambar.) with different degree of drought stress responseA Thesis Submitted toYunnan Agricultural UniversityIn Special Fulfillment of the Requirement for the Master Degree of Environmental ScienceCandidate: Zhang Ling Supervisor: Prof. Duan Hongping and Chen YitaiKey Laboratory of Plant Pathology of Yunnan ProvinceYunnan Agricultural UniversityKunming, 650201, CHINAMay 2013 楓香屬植物對(duì)不同程度干旱脅迫的響應(yīng)目錄摘 要 1ABSTRACT 31文獻(xiàn)綜述 6 分布、用途及生物學(xué)特性 6 楓香屬植物的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 7 9 9 10 水分虧缺對(duì)植物抗氧化酶活性的影響 11 12 水分虧缺對(duì)植物滲透調(diào)節(jié)作用的影響 13 132 材料與方法 16 16 17 17 17 研究?jī)?nèi)容與指標(biāo)測(cè)定方法 17 植株生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定 17 18 植株SPAD值與葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定 18 植株部分抗氧化酶活性的測(cè)定 19 植株養(yǎng)分含量的測(cè)定 19 植株滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定 191)有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定 192)無機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定 193) 水分指標(biāo)的測(cè)定 20 質(zhì)膜相對(duì)透性的測(cè)定 20 根系活力測(cè)定 20 數(shù)據(jù)處理與綜合評(píng)價(jià)方法 213結(jié)果與分析 21 21 干旱脅迫對(duì)幼苗成活率的影響 21 22 干旱脅迫對(duì)楓香幼苗生物量的影響 24 25 25 干旱脅迫對(duì)3種楓香葉片F(xiàn)v/F0值的影響 25 干旱脅迫對(duì)3種楓香葉片F(xiàn)v/Fm值的影響 27Ⅱ的影響 28 干旱脅迫對(duì)3種楓香葉片qP的影響 29 干旱脅迫對(duì)3種楓香葉片NPQ的影響 31 32 不同程度干旱脅迫對(duì)楓香葉片熒光參數(shù)的影響 33 34 35 36 36 干旱脅迫對(duì)楓香幼苗葉片無機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 37 干旱脅迫對(duì)楓香幼苗葉片水分含量的影響 38 干旱脅迫對(duì)楓香幼苗葉片水勢(shì)與土壤含水量之間的變化關(guān)系 40 干旱脅迫對(duì)3種楓香幼苗根系形態(tài)及生理功能的影響 42 干旱脅迫對(duì)3種楓香根系構(gòu)型的影響 43 44 45 46 干旱脅迫對(duì)3種楓香根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 46 46 干旱脅迫對(duì)3種楓香根系無機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 48 干旱脅迫對(duì)3種楓香根系活力及生物量分配的影響 48 3種楓香葉片與根系指標(biāo)的抗旱性綜合評(píng)價(jià) 50 3種楓香葉片抗旱性指標(biāo)篩選與評(píng)價(jià) 50 3種楓香根系抗旱性指標(biāo)的篩選與評(píng)價(jià) 51 3種楓香幼苗的耐旱性綜合評(píng)價(jià) 524討論 54 55 56 57 水分虧缺對(duì)楓香保護(hù)酶活性的影響 58 水分虧缺與楓香滲透調(diào)節(jié)作用的關(guān)系 59 水分虧缺對(duì)楓香根系構(gòu)型及生理功能的影響 605結(jié)論 61 61 楓香葉片生理生化反應(yīng)對(duì)干旱脅迫的響應(yīng) 62 楓香根系形態(tài)及生理對(duì)干旱脅迫的響應(yīng) 63 3種楓香幼苗的耐旱性綜合評(píng)價(jià) 63參考文獻(xiàn) 64致 謝 70楓香屬植物對(duì)不同程度干旱脅迫的響應(yīng)摘 要楓香屬（Liquidambar.）植物為金縷梅科落葉喬木，作為我國(guó)南方林區(qū)主要造林樹種，適應(yīng)性、萌芽力強(qiáng)，天然更新容易，生長(zhǎng)迅速，抗污能力強(qiáng)，耐干旱瘠薄，生長(zhǎng)適應(yīng)性廣，不僅具有重要的生態(tài)學(xué)意義，還具有廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。本研究采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，自然干旱法，以正常澆水為對(duì)照，依據(jù)干旱時(shí)間設(shè)置處理水平，對(duì)3種楓香兩年生實(shí)生苗進(jìn)行干旱脅迫試驗(yàn)，每隔46d開始測(cè)定各項(xiàng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，一個(gè)月后復(fù)水觀察統(tǒng)計(jì)死亡率，測(cè)定部分生理生化指標(biāo)，保留一半，繼續(xù)干旱處理另一半，干旱至60d時(shí)復(fù)水一周，統(tǒng)計(jì)死亡率，測(cè)定部分生理生化指標(biāo)，通過反復(fù)干旱試驗(yàn)，以探討3種楓香苗的耐旱性強(qiáng)弱，結(jié)果如下：（1）干旱30天復(fù)水后，缺萼楓香無死苗現(xiàn)象，%，%；干旱60d后復(fù)水一周發(fā)現(xiàn)，3種楓香都出現(xiàn)了一定程度的死苗現(xiàn)象，缺萼楓香死亡率約為18%，%、%。株高凈生長(zhǎng)量隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)一直處于降低的趨勢(shì)，總體生長(zhǎng)幅度低于對(duì)照組。3種楓香幼苗生物量隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，根、莖、葉、總生物量均降低，葉重比隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)處于降低趨勢(shì)，莖重比升高，根重比先降低后又升高。表明干旱脅迫會(huì)改變楓香株高生長(zhǎng)、生物量在各器官間的分配比例以及幼苗存活率，其中根、莖比例增加和葉重比減少會(huì)有利于其在干旱條件下吸收水分和維持水分平衡。（2）短期（30d）干旱脅迫條件下，3種楓香Yield、qP、ETR在干旱12d左右均出現(xiàn)不同程度地降低，NPQ則出現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)。Fv/F0、Fv/Fm在干旱24d左右開始降低。缺萼楓香與中國(guó)楓香在短期干旱（30d）與長(zhǎng)期干旱（60d）脅迫下，其Yield、Fv/F0、Fv/Fm、qP、ETR降低，NPQ升高，而北美楓香各參數(shù)在短期干旱（30d）時(shí)與對(duì)照相比均無明顯差異,處理60d后與對(duì)照組相比，其Yield、qP、Fv/F0、qN、ETR降低，F(xiàn)v/Fm不變。說明楓香苗葉片色素吸收的光能出現(xiàn)不正常的散失，導(dǎo)致暗適應(yīng)條件下的初始熒光值增大，即熒光發(fā)射散失的能量比例增大。（3）缺萼楓香在短期（30d）干旱條件下，葉片SOD活性上升、SOD/CAT值降低、MDA含量降低，長(zhǎng)期干旱（60d）則導(dǎo)致SOD活性降低、POD活性升高、SOD/POD、SOD/CAT值與對(duì)照組相比均有所降低；中國(guó)楓香在短期干旱（30d），葉片SOD活性降低，POD活性升高，SOD/POD、SOD/CAT值降低，MDA含量升高，CAT活性無明顯變化，長(zhǎng)期干旱（60d），SOD活性升高，SOD/POD值升高,SOD/CAT值降低,MDA 含量降低。北美楓香在短期干旱（30d），葉片SOD/POD值上升，MDA含量升高,長(zhǎng)期干旱（60d），SOD與POD活性均出現(xiàn)不同幅度地降低，SOD/POD值升高。中國(guó)楓香根系SOD活性、CAT活性均表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，POD活性先降后升，SOD/POD值降低，SOD/CAT值先升高后降低；缺萼楓香根系SOD活性、CAT活性先降低后升高，SOD/POD值、SOD/CAT值先升高后降低，POD值升高；北美楓香的SOD活性、CAT活性、SOD/POD值先升高后又降低，POD活性、SOD/CAT值降低，MDA含量均處于上升趨勢(shì)。說明在一定的脅迫程度和時(shí)間內(nèi)，楓香能夠激活 SOD、POD 、CAT等酶活性來調(diào)節(jié)脅迫對(duì)其造成的傷害。（4）隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，楓香葉片有機(jī)碳含量無顯著變化，缺萼楓香葉片N含量有所上升,中國(guó)楓香無一致變化，北美楓香在干旱60d以后葉氮量降低。缺萼楓香葉片C/N表現(xiàn)出一定程度的下降趨勢(shì)，中國(guó)楓香與北美楓香則表現(xiàn)出一定的上升趨勢(shì)，根系有機(jī)C、全N、C/N比均隨干旱脅迫程度的變化，表現(xiàn)出明顯的種間差異。（5）3種楓香葉片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等有機(jī)滲透物質(zhì)含量都有不同程度的上升趨勢(shì)，根系有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性蛋白、脯氨酸含量均有上升的趨勢(shì)，可溶性糖含量無一致變化，葉片Ca2+、Mg2+含量稍有降低的趨勢(shì)，K+含量有上升的趨勢(shì)，根系無機(jī)滲透離子（Ca2+、K+、Mg2+）含量均稍有上升的趨勢(shì)。在短期內(nèi)，隨干旱時(shí)間的延長(zhǎng)，3種楓香葉片相對(duì)含水量（RWC）逐漸降低，水分飽和虧缺(WSD)逐漸升高，組織密度(TD)在干旱的前12d有所降低，在干旱的后期有逐漸升高的趨勢(shì)，3種楓香葉水勢(shì)隨土壤含水量的降低逐漸升高。（6）3種楓香根系比根長(zhǎng)(SRL)、比表面積(SRA)、相對(duì)表面積(RSA)均表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，平均直徑(ARD)表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，3種楓香根系活力表現(xiàn)出明顯的種間差異，其中中國(guó)楓香隨干旱時(shí)間延長(zhǎng)根系活力上升，缺萼楓香有升有降，北美楓香則隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)根系活力一直處于下降的趨勢(shì)，根系相對(duì)電導(dǎo)率及根冠比升高。表明短期干旱促進(jìn)了楓香苗根系的生長(zhǎng)，長(zhǎng)期干旱抑制了根系生長(zhǎng)。（7）通過主成分分析對(duì)3種楓香葉片與根系的性狀指標(biāo)進(jìn)行篩選，優(yōu)選出最具代表性的21項(xiàng)指標(biāo)對(duì)3種楓香實(shí)生苗的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明3種楓香的耐旱性強(qiáng)弱順序依次為缺萼楓香北美楓香中國(guó)楓香。關(guān)鍵詞：干旱脅迫；楓香；死亡率；熒光參數(shù)；抗氧化酶活性；根系形態(tài)；滲透調(diào)節(jié)Response of plants of the genus (Liquidambar.) to different degree of drought stress Zhang Ling (Environment Science)Directed by professor Duan Hongping and Chen YitaiABSTRACT (Liquidambar.) plants is the deciduous arbor, which belongs to hamamelidaceae , (Liquidambar .) as one of the main forest tree species in south China, has characteristics of powerful adaptability, powerful budding force, natural regeneration, rapid growth and resistant to contamination。 It can survive in the dry barren mountains, hillsides, cliffs and stones and grow well in red soil. Growth and adaption widely, Not only it has important ecological significance, but also has extensive application value in production. This research adopts randomized block experiment design, with normal irrigation as contrast, on the basis of drought time setting treatment, the three kinds of sweet gum was born two years the west to drought stress test, natural dry method is used, every 4 to 6 d to determine the dynamic indexes, a month later after water watch mortality statistics, determination of some physiological and biochemical indicators, keep half, continue to drought do the other half, when drought and 60 d after water week, mortality statistics, determination of some physiological and biochemical indicators, through repeated drought experiment, to research the drought resistance strength of three kinds of maple seedlings, the results are as follows:(1)After 30 days water deficit and recover, no deadth phenomenon, and are appear different degrees of death phenomenon, mortality was %, and mortality was %。 after drought 60 d found that three maple seedlings are different degrees of death phenomenon, mortality was about 18%, China of north American maple with liquidambar and mortality were %, % height net growth along decreased with the elongation of drought stress time. with the prolonged drought stress has been on the