發(fā)布時間：2020-10-09 23:45

　　 羊草(Lemymus chinensis(Trin.))作為一種優(yōu)質的種質資源,其抗逆性好、產量高、蛋白質營養(yǎng)豐富,對于草原牧業(yè)的發(fā)展和環(huán)境條件的改善有重要作用。由于羊草在實際生產中具有較高的經濟價值,故我國羊草的種植繁育區(qū)域也在擴展。羊草對于生境因子的改變較為敏感,本試驗通過比較在不同溫度、水分和光照條件下羊草形態(tài)和生理生化特性的改變,探索其對不同生境的適應性,為羊草的繁殖引種、栽培生產以及開發(fā)利用提供理論依據。主要研究結果如下:一、不同溫度對羊草形態(tài)和生理生化特性的影響通過控制人工氣候培養(yǎng)箱的溫度設置羊草的溫度處理,其試驗處理分別為:對照20℃/15℃(白天/晚上)、低溫5℃/1℃(白天/晚上)、高溫38℃/25℃(白天/晚上)處理,每個處理每天均設置10小時光照。試驗結果表明:(1)高溫、低溫處理顯著降低羊草的株高、葉面積、干鮮重、光合色素含量、根系活力,且高溫處理下,其降低幅度比低溫大。(2)高溫和低溫處理均顯著提高羊草丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量,其中高溫下MDA的增加幅度大于低溫,這表明高溫使得植物受到的損害比低溫更嚴重。(3)溫度的升高或降低均增加羊草抗氧化酶類的活性,如超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)以及谷胱甘肽還原酶(GR)。其中SOD、POD、CAT活性在高溫下最高,APX、GR活性在低溫處理時最大。綜合分析,羊草對低溫的適應性要強于高溫。二、不同水分對羊草形態(tài)和生理生化特性的影響通過盆缽稱重法設置土壤的水分梯度,試驗處理分別為:對照(田間持水量為80%-85%)、中度干旱(田間持水量為50%-55%)、重度干旱(田間持水量為30%-35%)。試驗結果表明:(1)隨著土壤含水量的降低,羊草的干鮮重、光合色素含量顯著下降。試驗期間羊草株高無明顯變化,葉綠素a/b略有增加。(2)葉綠素熒光參數分析表明,除初始熒光(F_o)變化不顯著外,羊草葉片的最大熒光(F_m)、可變熒光(F_v)、PSII最大光化學量子產量(F_v/F_m)、PSII潛在活性(F_v/F_o)都隨著干旱程度的加劇進一步降低。(3)氣體交換性指標表明,干旱顯著增加羊草的胞間CO_2濃度(Ci)、瞬時水分利用效率(WUE),而顯著降低凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、瞬時光能利用率(SUE)、瞬時羧化效率(CUE)、氣孔限制值(Ls)。(4)干旱顯著增加羊草的MDA、葉片相對電導率、滲透調節(jié)物質的含量。在重度干旱下,羊草葉片脯氨酸含量大幅度上升。(5)隨著干旱程度的加劇,POD、SOD、CAT酶活性先上升后下降,其活性均在中度干旱條件下達到最大值。(6)羊草內源激素相對含量變化較為復雜。從總體上看,隨著干旱程度的加深,脫落酸(ABA)的相對含量逐漸增加,玉米素核苷(ZR)的相對含量逐漸降低,吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)均表現出先上升后下降的趨勢�？偟膩碚f,羊草對干旱具有較強的適應性,兩種干旱處理不同程度地影響著羊草的生長,其中重度干旱對羊草的影響較大。三、不同光照對羊草形態(tài)和生理生化特性的影響利用遮蔭網設置對羊草的光照處理,試驗處理分別為:對照(100%自然光)、輕度遮蔭(70%自然光)、中度遮蔭(50%自然光)。試驗表明:(1)隨著處理天數的增加,羊草的株高、干鮮重逐漸增大,遮蔭促進了這一過程的發(fā)生,且輕度遮蔭效果好于中度遮蔭。(2)中度遮蔭顯著增加了羊草光合色素的含量,且在三個試驗處理中,其增加量為最大值,但是中度遮蔭顯著降低了葉綠素a/b。(3)不同的光照條件下,羊草的光合日變化均表現為典型的“雙峰型”曲線。遮蔭顯著增強了羊草的光合性能,其中輕度遮蔭效果最好。(4)在羊草的生長發(fā)育過程中,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量均隨著時間的增加逐漸升高,且對照大于遮蔭處理。遮蔭顯著降低了葉片相對電導率、MDA含量,輕度遮蔭效果好于中度遮蔭。(5)從20-40天,POD、SOD、CAT活性變化均不明顯;從40-60天POD活性快速降低,SOD、CAT活性快速升高,酶活性大小順序均為對照中度遮蔭輕度遮蔭。(6)從20-40天,IAA/ABA、ZR/ABA、(IAA+ZR+GA)/ABA均大幅度增加,且隨著遮蔭程度的增加而增大;從40-60天IAA/ABA、ZR/ABA、(IAA+ZR+GA)/ABA均降低,但GA/ABA明顯增加�？偟膩碚f,適當降低光照強度有利于羊草生長。在本試驗條件下,羊草對70%自然光表現出較好的生長適應性,而50%自然光則對羊草生長發(fā)育的影響更為復雜,不是其生長發(fā)育的最適光照。四、不同環(huán)境因子對羊草生長適應性影響的綜合分析綜合比較分析不同生境因子對羊草生長與生理生化特征的影響,可以看出羊草對各種生境的適應性是有區(qū)別的。在不同的溫度處理下,羊草對低溫的適應性要好于高溫。隨著土壤水分的降低,羊草的長勢雖然顯著降低,但是表現出了較強的抗旱性,即使重度干旱條件下也能維持其基本生命活動的正常進行。適度的遮蔭為羊草提供了更為合理的光照條件,羊草表現出了比對照更好的長勢。此外,羊草對于不同生境的響應機制也是不一致的。高溫、低溫條件下,羊草可能主要通過改變酶活性來適應溫度的變化;干旱條件下,羊草可能主要通過增加體內滲透調節(jié)物質的濃度保證自身水分的需求以度過干旱期;遮蔭條件下,羊草可能主要通過改變光合色素的含量、調節(jié)光合作用、平衡葉片動態(tài)實現對不同光照條件的適應�？傮w而言,羊草對于不同的溫度、水分、光照都有獨特的生理適應機制,與高溫、重度干旱、中度遮蔭相比,羊草在低溫、中度干旱、輕度遮蔭條件下表現出較好的生長適應性。本試驗的結果對羊草的繁殖引種、栽培生產有一定的啟示作用,但其機理需要作進一步的研究。
【學位單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S543.9
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 羊草的生物學特性
    1.2 不同生境對羊草生長發(fā)育及繁殖的影響
    1.3 羊草的利用及擴展
    1.4 國內外對羊草的研究現狀
    1.5 溫度對植物的影響
    1.6 土壤水分對植物的影響
    1.7 光照對植物的影響
第二章 引言
    2.1 目的意義
    2.2 研究內容
    2.3 技術路線
第三章 不同溫度對羊草生長適應性的影響
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗材料與地點
        3.2.2 方法
    3.3 結果與分析
        3.3.1 不同溫度對羊草形態(tài)指標的影響
        3.3.2 不同溫度對羊草光合色素的影響
        3.3.3 不同溫度對羊草根系活力、MDA、滲透調節(jié)物質含量的影響
        3.3.4 不同溫度對羊草抗氧化酶活性的影響
        3.3.5 不同溫度下羊草形態(tài)、生理生化指標的相關分析
    3.4 討論
        3.4.1 不同溫度與羊草形態(tài)指標的關系
        3.4.2 不同溫度與羊草光合色素的關系
        3.4.3 不同溫度與羊草滲透調節(jié)物質和膜脂過氧化的關系
        3.4.4 不同溫度與羊草酶活性的關系
    3.5 小結
第四章 不同水分條件對羊草生長適應性的影響
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗材料與地點
        4.2.2 方法
    4.3 結果與分析
        4.3.1 不同水分條件對羊草形態(tài)指標的影響
        4.3.2 不同水分條件對羊草光合色素含量的影響
        4.3.3 不同水分條件對羊草葉綠素熒光參數的影響
        4.3.4 不同水分條件對羊草光合參數的影響
        4.3.5 不同水分條件對羊草滲透調節(jié)物質和膜脂過氧化的影響
        4.3.6 不同水分條件對羊草抗氧化酶POD、SOD、CAT的影響
        4.3.7 不同水分條件對羊草內源激素ABA、IAA、ZR、GA的影響
        4.3.8 不同水分條件下羊草形態(tài)、生理生化指標的相關分析
    4.4 討論
        4.4.1 不同水分條件與羊草形態(tài)指標的關系
        4.4.2 不同水分條件與羊草光合指標的關系
        4.4.3 不同水分條件與羊草滲透調節(jié)物質和膜脂過氧化的關系
        4.4.4 不同水分條件與羊草抗氧化酶的關系
        4.4.5 不同水分條件與羊草內源激素的關系
    4.5 小結
第五章 不同光照條件對羊草生長適應性的影響
    5.1 前言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試驗材料與地點
        5.2.2 方法
    5.3 結果與分析
        5.3.1 不同光照對羊草形態(tài)指標的影響
        5.3.2 不同光照對羊草光合色素含量的影響
        5.3.3 不同光照對羊草光合日變化測定的影響
        5.3.4 不同光照對羊草光合參數的影響
        5.3.5 不同光照對羊草葉綠素熒光參數的影響
        5.3.6 不同光照對羊草滲透調節(jié)物質和膜脂過氧化的影響
        5.3.7 不同光照對羊草抗氧化酶POD、SOD、CAT的影響
        5.3.8 不同光照對羊草內源激素ABA、IAA、ZR、GA的影響
        5.3.9 不同光照下羊草形態(tài)、生理生化指標的相關分析
    5.4 討論
        5.4.1 不同光照與羊草形態(tài)指標的關系
        5.4.2 不同光照與羊草光合指標的關系
        5.4.3 不同光照與羊草滲透調節(jié)物質和膜脂過氧化的關系
        5.4.4 不同光照與羊草酶活性的關系
        5.4.5 不同光照與羊草激素的關系
    5.5 小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
縮寫表
致謝
在讀期間參加的科研課題及發(fā)表的論文

【參考文獻】

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本文編號：2834387