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《湖南农业大学》 2006年
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水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究

谢深喜  
【摘要】:水分胁迫是一种土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害,甚至在雨量丰富的地区也会因分布不均或气候异常而导致旱灾。柑桔是世界上最有经济价值的果树之一,主要分布在热带和亚热带的135个国家。我国柑桔大多栽培于丘陵山地,常受到水分胁迫的影响,保水防旱及节水灌溉是高产优质的重要措施,研究柑桔的抗旱机理有重要的理论价值和实践意义。 目前在植物水分胁迫的生理机理研究方面,比较系统的研究主要集中在水稻、玉米、小麦等禾本科作物上,而在多年生木本果树上所做的工作较少。但是由于植物对水分胁迫的生理生化反应受多基因控制,只要其中之一发生变化,就可能导致不同植物种类或者同一植物种类的不同品种有着不同的调控机制和不同的生理表现;同时,植物抗性的表达具有明显的时空特性,许多研究仅限于单一品种的几个生理指标,而没有研究不同品种在水分胁迫下的生理生化变化过程和超微水平的细胞结构变化。因此,不同的研究者得到不同的、甚至是相反的结论。且研究不够系统,因而得到的数据各自独立,相互之间联系较少,无法进行系统的分析。 为了系统深入地阐明柑橘的抗旱机理,本研究以柑橘两个常用砧木枳壳[P.trifoliata (L) Raf.]和枳橙自根苗[P.trifoliata (L) Raf.×C.sinensis (L) Osbeck],以及有代表性的枳橙砧山下红温州蜜柑[C.unshiu Marc.]、纽合尔脐橙[C.sinensis (L) Osbeck]、沙田柚[C.grandis (L) Osbeck]嫁接苗为试验材料,从超微水平上首次深入地研究了水分胁迫过程中柑橘细胞甚至细胞器的行为特征,并将细胞学研究的结果与抗性有密切关系的光合作用、内源激素、氮代谢等方面结合,深入系统地探讨了柑橘叶片和根系细胞超微结构变化、内源激素的反应、氨基酸与蛋白质的代谢、碳水化合物的合成、转运与抗旱性的关系。研究结果如下: 1.水分胁迫能显著影响柑橘叶片、根系细胞与叶绿体超微结构。随着水分胁迫程度的加强,柑橘根系、叶片叶肉细胞与叶绿体超微结构的受损程度进一步加剧。在良好的灌水条件下,根系和叶片细胞结构完整,叶片叶绿体片层排列均匀、整齐。水分胁迫时,产生质壁分离,叶绿体形状发生变化,结构被破坏。基粒片层结构破坏,排列紊乱,叶绿体与其他细胞器向细胞中心漂移并缩于细胞中心。且水分胁迫对纽荷
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