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题名几种固沙植物抗旱生理机制研究
作者龚吉蕊
学位类别硕士
答辩日期2002
授予单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
授予地点中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
导师赵爱芬
中文摘要本文以生长于临泽地区的多浆荒漠植物梭梭(Haloxyzon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum)和中生植物杨树(Populus hosiensis)、沙枣(Eleagmusangastifolia)为供试材料,通过对干旱胁迫下其水分生理特性、光合特性以及抗氧化保护系统、渗透调节系统等一系列生理响应机制进行了研究。结果表明,几种供试植物随着外界环境的变化都表现出了不同的适应性反应,植物类型不同,应激调节的方式不同。(1)四种植物均有不同程度的水分亏缺,干旱、高温的生境条件使植物的吸水不能满足其强烈的蒸腾失水。其中中生植物沙枣、杨树水分亏缺呈现大起大落,并且晚上又接近早晨的值,这是因为其生境具有相对好的水分条件。梭梭的水势低于其它三种植物,低水势有利于植物从土壤吸水,增强其抗旱性。(2)四种供试植物蒸腾速率的变化都是由环境因素和植物因素的共同作用决定,同时也表现出植物对环境的适应型不同,同一生境的植物表现出不同的调节能力。气孔导度的变化主要受空气相对湿度和饱和水蒸气压的影响,气孔的关闭是对空气湿度的急剧降低、饱和水蒸气压的急剧升高的前馈反应。四种植物都表现出了这一特点,只是不同植物响应程度不同。(3)四种植物的水分利用率的日平均值为沙拐枣>沙枣>梭梭>杨树。沙拐枣比梭梭更有效利用水分,但低蒸腾、高光合的特性使得梭梭也能够经济用水,并且在中午高温、干旱下具有比其它时间较高的水分利用率。因此,对于干旱的沙漠生境来说,梭梭也是较适宜的固沙植物。沙枣的水分利用率较高,但因其具有较高的蒸腾速率,单位蒸腾叶面积较大,因此较适合于水分条件较好的平沙地荒漠生境.(4)沙拐枣和梭梭的光合午睡主要由非气孔因素引起,光化学效率的降低可能是非气孔因素之一,高光强导致光合发生光抑制。沙枣的光合午睡是由气孔因素引起,气孔关闭是沙枣光合午睡的一个原因。在四种供试植物中,沙拐枣光合作用下降的限制因素主要是非气孔因素,而梭梭、杨树和沙枣光合速率下降的因素比较复杂,既有气孔因素,也有非气孔因素,两者有时也同时起作用。(5)高光强均引起四种植物出现光抑制,沙拐枣的光抑制出现在光合午睡时间,光抑制是引起沙拐枣的光合午睡的非气孔因素之一。在上午其它生境条件较适宜的情况下,高光强引起中生植物沙枣和杨树光能过剩。(6)干旱胁迫下梭梭、沙拐枣和沙枣都受到不同程度的氧化胁迫。其中多浆荒漠植物梭梭和沙拐枣表现出极强的抗氧化胁迫能力,强于中生植物沙枣。三种植物的自由基清除系统表现出明显的差异。抗氧化系统酶对沙拐枣H_2O_2的清除起了一定的作用,但不是主要的,起主要作用的是抗氧化剂GsH。梭梭体内对H_2O_2清除的抗氧化酶系统中CAT起主要作用,抗氧化剂起辅助作用。沙枣中轰除了AsA-POD起主要作用·其它抗氧化酶和氧化剂共同作用。对超氧阴离子的罄清除也表现出明显差异。植物在抵抗逆境胁迫时,体内还保持着各种酶的平衡。(7)三种供试植物中(梭梭、沙拐枣和沙枣),沙枣和梭梭体内POD活性都随着水分胁迫的加强而降低,但沙拐枣体内没有启动POD。由于POD使多元不饱和脂肪酸过氧化,随着干旱胁迫的加剧,其活性下降,因此我们认为,干旱胁迫下POD活性可以作为一种抗旱指标。抗水分胁迫较强的植物以降低其活性来减少叶绿素的降解和不饱和脂肪酸的过氧化。(8)沙枣、沙拐枣和梭梭体内脯氨酸含量的变化与叶水势并没有表现出明显的相关性。随着水分胁迫加强,脯氨酸的累积并没有增加。因此干旱胁迫下脯氨酸的累积不一定是所有植物都有的现象。
语种中文
公开日期2013-08-22
页码52
内容类型学位论文
源URL[http://ir.casnw.net/handle/362004/21933]  
专题寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文
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GB/T 7714
龚吉蕊. 几种固沙植物抗旱生理机制研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2002.
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