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营养液漂浮育苗棉苗根系生长适应机理的研究

作　者: 吴碧波
导　师: 彭克勤；陈金湘
学　校: 湖南农业大学
专　业: 植物学
关键词: 棉花根系营养液漂浮育苗形态学细胞学生理
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本研究以农杂66和湘杂棉8号为试验材料,分别从营养液漂浮育苗棉苗根系的形态特征、解剖结构、细胞学特点以及生理代谢差异等方面进行研究,以探讨营养液漂浮育苗棉苗根系的形态适应特点和生理适应机理。主要研究结果如下：(1)对棉苗根系形态特征观察发现,营养液漂浮育苗棉苗根系分为两种类型：旱生根系和水生根系。旱生根系生长于基质中,被压缩成弹簧状；水生根系生长于营养液中,根系白嫩,根尖肥大,柔软富有弹性。营养液漂浮育苗棉苗能够适应于营养液培育的环境,与这两种类型根系的分工有关,生长于基质中的旱生根系是棉苗进行有氧呼吸的主要场所,而生长于营养液中的水生根系是进行水分和养分吸收的场所。棉苗的生物学特性研究结果表明,营养液漂浮育苗棉苗的主根发达、明显;根长、根系鲜重、干重、根冠比与对照的差异均达显著水平；根系密度增大,侧根数明显多于对照,从而扩大了根系的分布范围,提高了根系的总吸收面积和活跃吸收面积,使根系的吸收、合成及运输能力大幅度上升,为棉株的生长发育准备了充足的营养物质,从而有利于培育壮苗。(2)对棉苗根系的解剖结构研究表明：营养液漂浮育苗棉苗根系皮层厚度明显小于对照,根系的中柱面积与根横切面面积比率的变化情况为营养液漂浮育苗大于营养钵育苗,这表明营养液漂浮育苗棉苗根系的中柱面积相对大,输水组织横切面大,水流受到的阻力小,能够将吸收的水分快速输送到棉株体各需水部分利用。随叶龄的增加,根系导管直径也逐渐增加,营养液漂浮育苗棉苗根系的导管直径均大于对照。营养液漂浮育苗棉苗的水生根系和旱生根系在细胞学结构方面存在着一定的差异。营养液漂浮育苗棉苗旱生根系的表皮细胞完整,表皮细胞体积小,排列紧密、整齐紧凑,细胞壁加厚程度大；在根系的皮层薄壁细胞中部分相邻的细胞相互融合形成了通气组织,有利于氧气的吸收和运输。水生根系的细胞结构发生了显著的变化,根系的表皮细胞排列松散,无规律。皮层薄壁细胞体积较大,大部分皮层薄壁细胞融合形成发达的通气组织,有利于氧气的传送,从而使水生根系适应低氧的环境。因此,根系通气组织的形成是棉苗适应水生环境主要特征之一,通气组织发育是棉苗在淹水环境下获得生存的基础。(3)在棉苗1叶1心至5叶1心,营养液漂浮育苗棉苗根系中02-.含量呈下降的变化趋势,其含量于2叶1心后,明显低于对照。营养液漂浮育苗棉苗棉苗根系MDA含量呈双峰曲线变化,在1叶1心至3叶1心MDA含量低于对照,4叶1心至5叶1心其含量高于对照,但无明显差异。营养液漂浮育苗棉苗根系的SOD、POD、CAT保护酶的活性均有不同程度地提高,表明漂浮育苗能增加棉苗体内保护酶的活性,降低膜脂过氧化作用,从而起到保护膜结构的完整性和提高棉苗抗逆性的作用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章文献综述  10-24
  1 棉花育苗移栽的研究概况  11-15
    1.1 育苗移栽的效应  11-12
    1.2 棉花的各种育苗技术  12-15
      1.2.1 营养钵育苗  12
      1.2.2 营养块育苗  12-13
      1.2.3 芦管育苗  13
      1.2.4 纸管育苗  13
      1.2.5 无土育苗  13-14
      1.2.6 棉花营养液漂浮育苗  14
      1.2.7 其它育苗技术  14-15
  2 作物淹水根系形态建成的研究进展  15-16
  3 作物淹水根系形态学和细胞学适应机理的研究  16-20
    3.1 作物淹水根系形态学特征适应机理的研究  17-18
    3.2 作物淹水根系细胞学特征适应机理的研究  18-20
  4 作物淹水生理生化适应机理的研究  20-22
    4.1 作物淹水生理特性的研究  20-21
    4.2 作物淹水保护酶活性的研究  21-22
  5 本研究的目的与意义  22-24
第二章棉花营养液漂浮育苗棉苗根系  24-33
  1 材料与方法  24-25
    1.1 材料  24
    1.2 测定项目和方法  24-25
      1.2.1 不同苗龄棉苗生物学特性的研究  25
  2 结果与分析  25-31
    2.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗生物学特性的研究  25-30
      2.1.1 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根系鲜重、干重的影响  25-26
      2.1.2 棉花营养液漂浮育苗对棉苗主根长的影响  26-27
      2.1.3 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根冠比的影响  27
      2.1.4 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根半径的影响  27-28
      2.1.5 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根表面积的影响  28
      2.1.6 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根系活跃吸收面积的影响  28-29
      2.1.7 棉花营养液漂浮育苗对棉苗根密度的影响  29
      2.1.8 棉花营养液漂浮育苗对棉苗一、二级侧根数的影响  29-30
    2.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系形态特征的研究  30-31
  3 小结与讨论  31-33
    3.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗生物学特性的研究  31
    3.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系形态特征的研究  31-33
第三章棉花营养液漂浮育苗棉苗根系细胞学特征的研究  33-43
  1 材料与方法  34-35
    1.1 材料  34
    1.2 测定项目和方法  34-35
      1.2.1 徒手切片  34
      1.2.2 石蜡切片  34-35
  2 结果与分析  35-40
    2.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系解剖结构的比较研究  35-38
      2.1.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗根半径的变化  35
      2.1.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系的皮层厚度  35-36
      2.1.3 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系皮层厚度与根半径之比  36
      2.1.4 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系的中柱半径  36
      2.1.5 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系中柱面积与根系横切面积比率  36-37
      2.1.6 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系导管直径  37
      2.1.7 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系导管直径/根直径的统计结果  37-38
    2.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系皮层边缘厚壁细胞形成的研究  38
    2.3 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系通气组织形成的研究  38-40
  3 小结与讨论  40-43
    3.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系解剖结构的比较研究  40-41
    3.2. 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系通气组织形成的研究  41-43
第四章棉花营养液漂浮育苗棉苗根系保护酶活性的研究  43-52
  1 材料与方法  43-46
    1.1 材料  43-44
    1.2 测定项目和方法  44-46
      1.2.1 活性氧含量(O_2~-·)的测定  44
      1.2.2 丙二醛(MDA)含量测定  44-45
      1.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定  45
      1.2.4 过氧化物酶(POD)活性的测定  45
      1.2.5 过氧化氢酶(CAT)活性的测定  45-46
  2 结果与分析  46-49
    2.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系活性氧含量的研究  46
    2.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系丙二醛含量的研究  46-47
    2.3 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系超氧化物歧化酶(SOD)活性的研究  47-48
    2.4 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系过氧化物酶(POD)活性的研究  48-49
    2.5 棉花营养液漂浮育苗棉苗根系过氧化氢酶(CAT)活性的研究  49
  3 小结与讨论  49-52
    3.1 棉花营养液漂浮育苗棉苗活性氧含量的研究  49-50
    3.2 棉花营养液漂浮育苗棉苗MDA含量的研究  50
    3.3 棉花营养液漂浮育苗棉苗保护酶活性的研究  50-52
全文总结  52-53
参考文献  53-62
附录  62-70
致谢  70-71
个人简介  71

营养液漂浮育苗棉苗根系生长适应机理的研究

内容摘要

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