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四川桤木与台湾桤木抗寒性初步研究
作 者: 陈朋
导 师: 刘军
学 校: 四川农业大学
专 业: 森林培育
关键词: 四川桤木 台湾桤木 抗寒性 低温胁迫 自然降温
分类号: S792.14
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
本文以四川桤木(Alnus cremastogyme)与台湾桤木(Alnus formosana)为试验材料,对两种桤木幼苗在低温条件下形态和生理特性进行了研究。观察了不同海拔梯度(900m、1350m、1650m)自然越冬过程中苗木保存率和形态变化;分别测定了自然降温过程中和实验室人工低温条件下苗木质膜相对透性、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、MDA含量等多个参数,结果如下:(1)两种桤木均有一定的抗寒性和适应低温的能力,四川桤木幼苗适生范围较台湾桤木幼苗广,在四川盆地西部1350m海拔能够正常越冬,台湾桤木幼苗能够在900m海拔正常越冬;寒潮之后,两种桤木幼苗叶片均出现褐斑,嫩叶褐红色;(2)气温骤降会造成两个树种叶片细胞膜不同程度的伤害。自然环境的寒潮对桤木幼苗叶片细胞膜损伤较大,相对电导率半可逆增加;人工低温胁迫下,两种桤木幼苗细胞膜透性能够恢复正常;(3)在人工低温胁迫过程中,两种桤木幼苗叶片叶绿素含量变化不明显;在自然降温过程中,生长期两种桤木幼苗叶片叶绿素含量均增加,并不受寒潮影响。低温对两种桤木幼苗叶片叶绿素总量影响较大,对叶绿素a/b值影响不大;(4)人工低温胁迫和寒潮均会造成两种桤木幼苗可溶性蛋白质含量的降低,人工低温胁迫处理中,经过一段时间的低温适应后,蛋白质含量逐渐恢复正常。台湾桤木在寒潮后,可溶性蛋白质含量一直保持在较低水平;(5)受到低温胁迫时,两树种均通过调整可溶性糖含量来适应低温变化,从而减轻对细胞膜的损伤。两种低温处理方法下,台湾桤木可溶糖含量变化幅度均大于四川桤木,说明可溶性糖含量的增加是桤木幼苗适应低温的重要方式;(6)两种桤木幼苗在低温影响下,叶片内游离脯氨酸含量增加,对低温有一个响应期,四川桤木增加幅度大于台湾桤木;在自然生长状态,台湾桤木体内游离脯氨酸含量高于四川桤木;(7)两种桤木幼苗SOD、POD活性在人工低温胁迫、自然降温过程中表现趋于一致。在人工低温胁迫下,两种桤木SOD、POD活性增加,与低温持续天数无相关性,苗木通过自身调节,低温适应能力增强,SOD、POD活性降低;自然降温过程中,SOD、POD活性呈主动升高趋势,寒潮时四川桤木SOD活性大幅度升高,台湾桤木变化稳定,两种桤木幼苗POD活性变化稳定,受寒潮影响不大。说明SOD、POD活性的增加是两种桤木遗传背景上存在的抗寒机制;(8)低温处理下,两种桤木幼苗叶片膜脂氧化程度增大,MDA含量增加;在人工低温胁迫下,两种桤木通过调节自身代谢,降低膜脂氧化程度,MDA含量降低。自然降温过程中,细胞质膜受伤害,细胞膜脂氧化程度居高不下。两种桤木幼苗均有一定的抗寒能力,能在一定的海拔范围内能正常越冬,在低温环境下,各项生理指标均呈现动态变化,两种桤木各项生理指标对低温的反应有一定的差异,两种桤木在人工低温胁迫下低温适应能力较在自然环境中好。总体而言,四川桤木抗寒性略优于台湾桤木。
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全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-10 1 文献综述 10-17 1.1 植物抗寒性研究进展 10-15 1.1.1 抗寒性测定方法研究 10-11 1.1.2 细胞膜透性与抗寒性的关系 11-12 1.1.3 植物光合与抗寒性的关系 12 1.1.4 渗透调节物质与抗寒性的关系 12-14 1.1.5 膜脂过氧化物与抗寒性的关系 14-15 1.2 参试树种研究进展 15-17 1.2.1 四川桤木研究进展 16 1.2.2 台湾桤木研究进展 16-17 1.3 研究目的意义 17 2 材料与方法 17-22 2.1 试验材料 17-18 2.2 研究内容及试验设计 18-19 2.2.1 不同海拔越冬试验 18 2.2.2 人工低温胁迫试验 18 2.2.3 入冬自然降温试验 18-19 2.3 测定方法 19-22 2.3.1 相对电导率测定 19 2.3.2 叶绿素含量测定 19-20 2.3.3 可溶性糖含量测定 20 2.3.4 SOD、POD活性、可溶性蛋白质含量、MDA含量的测定 20-22 2.3.5 游离脯氨酸含量的测定 22 2.4 试验结果统计分析 22 3 结果与分析 22-39 3.1 两种桤木幼苗野外越冬观察 22-23 3.1.1 入冬自然降温试验圃区幼苗物候观察 22-23 3.1.2 两种桤木幼苗不同海拔越冬情况调查 23 3.2 人工低温胁迫对两种桤木幼苗的影响 23-30 3.2.1 质膜相对电导率变化 23-24 3.2.2 叶绿素含量变化 24-25 3.2.3 可溶性蛋白含量变化 25-26 3.2.4 可溶性糖含量变化 26-27 3.2.5 游离脯氨酸含量变化 27-28 3.2.6 SOD活性变化 28 3.2.7 POD活性变化 28-29 3.2.8 MDA含量变化 29-30 3.3 自然降温过程对两种桤木幼苗的影响 30-39 3.3.1 质膜相对电导率变化 30-32 3.3.2 叶绿素含量变化 32-33 3.3.3 可溶性蛋白含量变化 33-34 3.3.4 可溶性糖含量变化 34-35 3.3.5 游离脯氨酸含量变化 35-36 3.3.6 SOD活性变化 36-37 3.3.7 POD活性变化 37-38 3.3.8 MDA含量变化 38-39 4 讨论与结论 39-46 4.1 讨论 39-45 4.1.1 越冬形态变化及保存率与抗寒性的关系 39-40 4.1.2 细胞膜透性与抗寒性的关系 40 4.1.3 叶绿素含量与抗寒性的关系 40-41 4.1.4 可溶性蛋白质含量与抗寒性的关系 41 4.1.5 可溶性糖含量变化与抗寒性的关系 41-42 4.1.6 游离脯氨酸含量与抗寒性的关系 42-43 4.1.7 SOD活性与抗寒性的关系 43-44 4.1.8 POD活性与抗寒性的关系 44 4.1.9 MDA含量与抗寒性的关系 44-45 4.2 结论 45-46 5. 研究展望 46-47 参考文献 47-51 致谢 51
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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 阔叶乔木 > 桤木
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