發(fā)布時間：2020-07-23 09:29

【摘要】：草原植物在長期過度放牧下表現(xiàn)為植株變矮、葉片變短變窄、莖節(jié)縮短等矮化現(xiàn)象,且該現(xiàn)象在解除放牧壓后依舊存在。團隊前期大量研究表明該現(xiàn)象在室內(nèi)培養(yǎng)及同質(zhì)園試驗中依然明顯,并初步推測該現(xiàn)象為過度放牧誘導下的脅迫記憶所致。為了進一步認識并理清過度放牧下植物矮化現(xiàn)象的記憶性及其背后可能的調(diào)控機制,本文以羊草為材料,通過室內(nèi)控制試驗,對比分析了長期過度放牧與圍封來源羊草無性繁殖后代表型、光合生理及氣孔的差異,并開展了模擬放牧試驗(未去葉、去葉1/4、去葉3/4),探討了兩種來源羊草植株后代對再次面對脅迫時的差異性響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:(1)與圍封來源羊草相比,長期過度放牧羊草根莖繁殖后代表型呈現(xiàn)植株變矮、葉片變小等避牧適應(yīng)性特征,該種特征至少在羊草無性繁殖第一代中可以穩(wěn)定存在。經(jīng)過去葉處理后,株高和葉長生長速率對模擬放牧及時間的延長相對平穩(wěn),表現(xiàn)為保守性,而圍封來源羊草則出現(xiàn)了較大的變化幅度,最終放牧羊草株高與葉長對模擬放牧具有較小的可塑性指數(shù),受模擬放牧處理影響較小,在再次面對放牧脅迫時應(yīng)對能力較強。(2)羊草葉片凈光合速率的降低是放牧干擾下羊草后代表現(xiàn)為矮化現(xiàn)象的主要原因。矮化羊草葉片氣孔寬度變窄,氣孔導度降低,其可能是其凈光合速率降低的原因之一。Q-PCR分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),與氣孔發(fā)育調(diào)控相關(guān)的7個基因均呈下調(diào)趨勢,下調(diào)最高達36倍左右;而CP3L-1基因卻上調(diào)3倍左右。羊草矮化記憶的調(diào)控途徑可能為“ABCCL4等氣孔基因表達下調(diào)→氣孔變窄→氣孔導度降低→光合效率降低→植株變矮”。(3)光合速率對模擬放牧的響應(yīng)與株高、葉長生長速率相對一致,模擬放牧處理并沒有改變放牧來源羊草的凈光合速率,但增加了圍封處理的凈光合速率,因此可以推測放牧來源羊草通過光合速率對放牧干擾的保守性導致其形態(tài)性狀的保守性,最終表現(xiàn)為避牧性,是其適應(yīng)放牧干擾的機制之一。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S543.9
【圖文】：

研究選擇長期過度放牧與圍封羊草的根莖繁殖后代為研究對象，從個體功能性結(jié)構(gòu)、光合生理等方面入手，探究多年來不斷受到放牧脅迫干擾羊草的矮化現(xiàn)合調(diào)控機理的初步探究，并進一步比較兩種不同放牧處理來源的羊草后代在模（不同程度去葉處理）的不同響應(yīng)。究內(nèi)容試驗是于 2017-2018 年在中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沙爾沁牧草資學觀測試驗站進行，通過室內(nèi)控制試驗研究經(jīng)長期過度放牧脅迫羊草的無性繁脅迫記憶機制，同時探究放牧脅迫羊草后代對于不同水平的去葉處理的響應(yīng)。如下：1）長期放牧脅迫羊草無性繁殖后代的表型可塑性及其相關(guān)調(diào)控機制初探，主要光合生理、氣孔特性及其分子調(diào)控機制方面進行初步研究。2）羊草經(jīng)過長期放牧脅迫后，其后代對于模擬放牧再次去葉脅迫的表型變化，生理的行為調(diào)控，初步探究羊草放牧脅迫記憶對其后代再次面臨相同脅迫的抵的作用。術(shù)路線

過度放牧脅迫羊草與圍封羊草的株高生長變化趨勢（平均值±標準誤NG，圍封來源羊草；GZ，放牧來源羊草。1 The change of height in long-term overgrazing and enclosure Leymus cwith culture time(Mean±SE). NG, Ungrazed; GZ, Grazed. 放牧脅迫與圍封羊草后代的株高生長速率變化特征（平均值±標準 2.2 The change of growth rate of height in long-term overgrazing and enLeymus chinensis with culture time(Mean±SE)處理Treatment培養(yǎng)時間 Culture time / d7-14 14-23 23-31 31-37 3thNG 1.447±0.14 0.743±0.12 0.715±0.19 0.177±0.04 0.08GZ 1.191±0.11 0.416±0.08 0.268±0.08 0.197±0.08 0.24 源羊草；GZ，放牧來源羊草。 ，P<0.01； ，P<0.05。azed; GZ, Grazed. ，P<0.01； ，P<0.05.羊草后代葉性狀的影響

圖 2.2 過度放牧脅迫羊草與圍封羊草葉性狀的比較（平均值±標準誤差）。NG，圍封來源羊草；GZ，放牧來源羊草。Fig 2.2 Effects of long-term overgrazing and enclosure on leaf characters inLeymus chinensis (Mean±SE). NG, Ungrazed; GZ, Grazed.脅迫下羊草后代植株分蘗能力及生物量的特征比較長期圍封樣地與放牧樣地來源羊草的分蘗能力，放牧樣地來源羊草的草，但沒有達到顯著水平（p>0.05）。而對兩種來源羊草地上生物量的比期放牧來源羊草的地上生物量小于圍封羊草來源的地上生物量，也沒有達.05）。

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本文編號：2767143