水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究
【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
【关键词】：柑橘 水分胁迫 超微结构 生理特性
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S666
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2006.126284
【目录】：
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S666
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2006.126284
【目录】：
- 中文摘要4-7
- Abstract7-14
- 第一章 文献综述14-32
- 1 植物的抗旱性与抗旱机制15
- 2 植物形态及结构对水分胁迫的响应15-19
- 2.1 植物叶面积和叶片显微结构的变化16
- 2.2 植物根系发育及根系显微结构的变化16-17
- 2.3 植物细胞超微结构的变化17-19
- 3 水分胁迫对植物生理生化机理的影响19-24
- 3.1 对气孔行为的影响19
- 3.2 对光合作用的影响19-21
- 3.3 对活性氧代谢的影响21-22
- 3.4 对内源氮素营养的影响22-23
- 3.5 对内源激素变化的影响23-24
- 4 本项目研究的目的和意义24-25
- 5 参考文献25-32
- 第二章 叶片和根系细胞超微结构观察32-41
- 1 试验材料与方法32-33
- 1.1 材料32
- 1.2 试验材料的栽培与处理32-33
- 1.3 试验样品采集33
- 1.4 试验方法33
- 2 结果与分析33-36
- 2.1 水分胁迫对盆栽嫁接苗叶片细胞与叶绿体超微结构的影响33-34
- 2.1.1 水分胁迫对纽荷尔脐橙叶片细胞与叶绿体超微结构的影响34
- 2.1.2 水分胁迫对沙田柚叶片细胞与叶绿体超微结构的影响34
- 2.1.3 水分胁迫对山下红温州蜜柑叶片细胞与叶绿体超微结构的影响34
- 2.2 水分胁迫对砧木苗根系细胞、叶片细胞与叶绿体超微结构的影响34-36
- 2.2.1 水分胁迫对积壳根系细胞超微结构的影响34-35
- 2.2.2 水分胁迫对积壳叶片细胞与叶绿体超微结构的影响35
- 2.2.3 水分胁迫对积橙根系细胞超微结构的影响35
- 2.2.4 水分胁迫对积橙叶片细胞与叶绿体超微结构的影响35-36
- 3 讨论36-38
- 3.1 关于水分胁迫对叶片细胞与叶绿体超微结构的影响36-37
- 3.2 水分胁迫与根系细胞超微结构的关系37-38
- 4 小结38-39
- 5 参考文献39-41
- 第三章 水分胁迫对柑橘光合作用的影响41-60
- 1 材料与方法42-43
- 1.1 植物材料42
- 1.2 试验材料的栽培与处理42
- 1.3 试验方法42-43
- 1.3.1 叶绿素含量测定42-43
- 1.3.2 光合作用测定43
- 1.3.3 光合作用日变化测定43
- 1.3.4 数据处理与分析43
- 2 结果与分析43-53
- 2.1 水分胁迫对柑橘叶片叶绿素含量的影响43-44
- 2.2 水分胁迫对柑橘光合特性的影响44-47
- 2.3 不同柑橘品种光合作用日变化特性47-52
- 2.4 不同水分胁迫处理对柑橘光合特性日变化的影响52-53
- 3 讨论53-56
- 3.1 水分胁迫与柑橘叶片叶绿素含量的关系53-54
- 3.2 水分胁迫与柑橘光合特性的关系54-55
- 3.3 水分胁迫与柑橘光合作用日变化的关系55-56
- 4 小结56
- 5 参考文献56-60
- 第四章 水分胁迫对柑橘生长发育及氮代谢的影响60-78
- 1 材料与方法60-63
- 1.1 植物材料60-61
- 1.2 试验材料的栽培与处理61
- 1.3 试验样品采集61
- 1.4 试验方法61-63
- 1.4.1 叶片相对含水量(LRWC)测定61
- 1.4.2 脯胺酸含量测定61-62
- 1.4.3 精胺酸含量测定62
- 1.4.4 NH_3-NH_4~+含量测定62
- 1.4.5 多胺含量测定62-63
- 2 结果与分析63-70
- 2.1 水分胁迫对柑橘生长发育的影响63-64
- 2.2 水分胁迫与柑橘枝叶相对含水量的关系64-65
- 2.3 水分胁迫与柑橘叶片脯胺酸、精胺酸和 NH_3-NH_4~+含量的关系65-67
- 2.4 水分胁迫与柑橘叶片中多胺含量的关系67-68
- 2.5 柑橘叶片相对含水量与脯胺酸、精胺酸和 NH_3-NH_4~+含量的关系68-70
- 3 讨论70-73
- 3.1 水分胁迫与柑橘生长发育的关系70-71
- 3.2 水分胁迫与柑橘叶片脯胺酸、精胺酸和NH_3-NH_4~+含量的关系71-72
- 3.3 水分胁迫与柑橘叶片多胺含量的关系72-73
- 4 小结73
- 5 参考文献73-78
- 第五章 水分胁迫与柑橘内源激素含量的关系78-98
- 1 材料与方法79-81
- 1.1 植物材料79
- 1.2 试验材料的栽培与处理79
- 1.3 试验方法79-81
- 1.3.1 内源激素的提取、纯化79
- 1.3.2 色谱条件79-80
- 1.3.3 内源激素的测定80
- 1.3.4 激素 HPLC测定的标准曲线80-81
- 2 结果与分析81-90
- 2.1 色谱条件的选择81-83
- 2.2 水分胁迫对积橙和积壳根系中内源激素含量的影响83-84
- 2.3 水分胁迫对积橙叶片内源激素含量的影响84-85
- 2.4 水分胁迫对积壳叶片内源激素含量的影响85-86
- 2.5 水分胁迫对山下红叶片温州蜜柑叶片内源激素含量的影响86-87
- 2.6 水分胁迫对沙田袖叶片内源激素含量的影响87-88
- 2.7 水分胁迫对纽荷尔脐橙叶片内源激素含量的影响88-89
- 2.8 水分胁迫与不同柑橘品种叶片内源激素含量的线性关系89-90
- 3 讨论90-94
- 3.1 水分胁迫与柑橘内源 ABA的关系90-92
- 3.2 水分胁迫与柑橘内源 IAA、Z的关系92-93
- 3.3 水分胁迫与柑橘内源 GA3的关系93-94
- 4 小结94
- 5 参考文献94-98
- 全文总结与展望98-102
- 缩略词表102-103
- 致谢103-104
- 作者简介104-106
- 附图106-119
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| 【参考文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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