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《中国林业科学研究院》 2012年
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崖柏无性繁殖及其对干旱—复水的生理响应研究

金江群  
【摘要】:崖柏(Thuja sutchuenensis)为柏科(Cupressaceae)崖柏属常绿乔木。天然分布在重庆市大巴山山地,为狭域特有种。1892年4月,被法国传教士R.P.Farges首次发现,而后“绝迹”了100多年,1998年被世界自然保护联盟(IUCN)列为野外灭绝种。1999年被重新发现后,IUCN于2003年将其评定为极度濒危物种。 拯救濒危物种的关键在于能否实现种群扩繁。通过近几年连续观察,崖柏结实量极低,不具备通过种子大量繁殖的基本条件,扦插繁殖和组织培养则成为其种群扩繁的重要途径;崖柏常分布在陡峭山坡或悬崖峭壁上,对干旱有较强的适应性,但对其耐旱程度和适应机制尚不清楚。本文围绕崖柏的扦插繁殖、组织培养以及耐旱性和适应机制等开展了较系统的研究,以期为崖柏种群扩繁提供可借鉴的繁殖技术,揭示崖柏的耐旱性和适应机制,为引种栽培、迁地保护等提供科学依据。主要结果如下: (1)组织培养中,用野外采集的成年崖柏茎尖作外植体,消毒困难,污染率高达100%,用温室培养的幼树茎尖作外植体可缓解消毒问题,污染率降至25%。幼树茎尖培养中,启动培养阶段采用的16种处理方式都能诱导茎尖伸长;不同培养基对芽增殖有极显著影响(P 0.01),而不同生长调节剂处理仅对1/2SH培养基上的芽增殖有显著影响(P 0.05),添加1(2mg·L~(-1)2-ip)号或3(2mg·L~(-1)ZT)号生长调节剂的1/2SH为最适合芽增殖的培养基;不同培养基对芽伸长生长也有显著影响(P 0.05),但活性炭的不同含量(2g· L~(-1)或1g· L~(-1))对伸长生长没有显著影响,芽伸长生长最适合的培养基为DCR;将增殖培养基上玻璃化的试管苗接种到含活性炭的培养基后,能恢复正常生长;试管苗用100mg·L~(-1)IBA速蘸5min后,分别接种于含2g· L~(-1)活性炭的DCR及QP两种培养基上,5个月仍未见生根,目前,生根试验仍在进行。 (2)插穗生根率的高低,与母树年龄、生长调节剂种类及浓度有关。从成年母树上采集1-2年生硬枝作插穗,在重庆城口和中国林科院温室开展扦插试验,尽管采用了多种促根处理方法,但最高生根率仅为20.83%。夏季,以4年生崖柏幼树半木质化枝条做插穗,以蛭石-泥炭土-珍珠岩(1:1:1,v:v:v)为基质,采用2000mg·L~(-1)IBA、1000mg·L~(-1)IBA及1000mg·L~(-1)IBA+500mg·L~(-1)NAA等3种生长调节剂处理,清水为对照,在城口扦插160天后的生根率达到74.76-96.7%。不同处理组合生根效应的大小排序是:2000mg·L~(-1)IBA>清水对照>1000mg·L~(-1)IBA>1000mg·L~(-1)IBA+500mg·L~(-1)NAA。秋季,在中国林科院温室,采用同样的基质、同龄的插穗,用1000mg·L~(-1)IBA+50mg·L~(-1)NAA及2000mg·L~(-1)IBA两种生长调节剂处理,清水作对照,扦插120天后的生根率为25.93%-45.37%,不同处理组合生根效应的大小排序是:1000mg·L~(-1)IBA+50mg·L~(-1)NAA=2000mg·L~(-1)IBA>清水对照。 (3)在对崖柏幼苗进行自然干旱处理过程中发现,崖柏的叶片相对含水量(LWC)在土壤相对含水量(SWC)降至30%之后开始出现下降;净光合速率(P_n),蒸腾速率(T_r),胞间CO_2浓度(C_i),光饱和点(LSP)和最大光合速率(P_(max))随着土壤可利用水分的减少而逐渐降低,持续50天干旱胁迫后,叶片萎蔫,但表观量子效率(Q),表观量子需要量(1/Q)及光补偿点(LCP)在干旱胁迫下未发生明显变化;水分利用效率(WUE)则随着SWC的下降而逐渐提高;叶绿素含量在干旱处理期间增加,脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖等3种渗透调节物质在干旱30天后增加。复水后,各项生理指标均逐渐恢复,复水3天后,净光合速率(P_n)恢复至对照的88.59%,WUE降至对照的88.63%,LWC恢复至对照水平;复水7天后,P_n、气体交换参数、WUE等基本恢复至对照水平,3种渗透调节物质的含量也逐渐降低至对照水平。通过干旱-复水一系列生理指标的变化分析认为,崖柏为干旱避免型植物。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S791;Q945.78

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