渗透胁迫对不同杉木无性系生理特性的影响及抗坏血酸的缓解作用

作     者：李树斌 

作者单位：福建农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林思祖

授予年度：2012年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：杉木无性系 渗透胁迫 复水 生理特性 抗坏血酸 缓解作用 

摘      要：本研究首先对10个优良杉木无性系进行抗旱性筛选，以选出的两个不同耐旱型（忍耐型和敏感型）杉木无性系为材料，深入研究不同程度渗透胁迫及复水处理对不同耐旱型杉木无性系生理特性的影响，以及不同程度渗透胁迫和复水过程中抗坏血酸（ASA）对不同耐旱型杉木无性系生理特性影响。旨在从理论上揭示不同耐旱型杉木无性系对渗透胁迫的生理生化适应机制，以及外源抗坏血酸对不同耐旱型杉木无性系渗透胁迫的缓解作用，为抗性杉木的育种、筛选和杉木渗透胁迫缓解途径的探索提供一定的理论依据。主要研究结果如下： （1）渗透胁迫浓度一定时，随着胁迫时间的延长，10个优良杉木无性系的叶片含水量、叶片保水力先升高后降低，蒸腾速率先迅速降低后升高，而叶绿素荧光参数Fv/Fm不断降低。利用隶属函数法综合筛选，判定10个无性系抗旱性由强到弱排序为：FS43FS41 FS40FS35FS37FS39FS34FS36FS42FS38，即FS43的抗旱性最强，为忍耐型，FS38的抗旱性最弱，为敏感型。 （2）在不同耐旱型杉木无性系的渗透胁迫中，FS43的10%、20%PEG胁迫与FS38的10%PEG胁迫的SOD、POD和CAT活性总体呈先上升后下降趋势，FS43的30%PEG胁迫的SOD、POD和CAT活性与FS38的10%、20%PEG胁迫总体呈下降趋势;FS43和FS38质膜透性和MDA含量均不断升高，且升高的幅度与胁迫的浓度呈正比，相同胁迫浓度下，FS38质膜透性和MDA含量升高幅度大于FS43;2个无性系可溶性糖含量均不断升高，相同胁迫浓度下，FS43可溶性糖含量升高幅度大于FS38。 （3）在不同耐旱型杉木无性系的复水试验中,2个无性系的SOD、POD和CAT活性均停止下降并不断回升，且之前经受低浓度胁迫的杉木无性系酶活性恢复较快，逐渐趋近对照水平，高浓度胁迫无性系的三种抗氧化酶活性均未恢复到对照水平;2个无性系的质膜透性和MDA含量不断降低，且降低的幅度与之前经受的胁迫浓度成正比;FS43的10%、20%PEG胁迫与FS38的10%PEG胁迫的可溶性糖含量恢复到对照水平，FS43的30%PEG胁迫与FS38的20%、30%PEG胁迫的可溶性糖含量仍高于对照水平。 （4）外源ASA对渗透胁迫的缓解试验中，10%PEG胁迫浓度下，10、20、30mmol/L浓度的ASA处理的2个杉木无性系的SOD、POD和CAT活性均是先升高后降低，并且始终高于对照处理，2个无性系的SOD、POD和CAT活性与ASA的浓度呈正比;MDA含量和质膜透性均不断增加，但始终低于对照值。在ASA的三个浓度中，对2个无性系的渗透胁迫缓解作用由强到弱为30mmol/L20mmol/L10mmol/L。在20%PEG胁迫浓度下，10、20、30mmol/L浓度的ASA处理的2个杉木无性系的SOD、POD和CAT活性均是先升高后降低，并且活性始终高于对照处理。但是不同处理间的差异较大，对于SOD和POD活性，ASA浓度对FS43的缓解作用由强到弱的顺序为20mmol/L30mmol/L10mmol/L，对于CAT的ASA浓度缓解作用由强到弱的顺序为30mmol/L20mmol/L10mmol/L;ASA浓度对FS38的SOD、POD和CAT活性影响由强到弱的顺序为20mmol/L10mmol/L30mmol/L。30%PEG胁迫浓度下，10、20、30mmol/L浓度的ASA处理的杉木无性系的SOD、POD和CAT活性均是先缓慢升高后不断降低，并且总体上始终高于对照处理，但是不同处理间的差异较大，针对FS43的SOD和POD活性，以及FS38的SOD、CAT和POD活性，ASA浓度缓解作用由强到弱的顺序为10mmol/L20mmol/L30mmol/L，FS43的CAT活性受20mmol/L ASA的缓解作用最佳;经ASA处理的无性系的MDA含量和质膜透性不断升高，缓解效果最明显的是10mmol/L ASA处理，20mmol/L ASA次之，30mmol/L ASA最差;可溶性糖在胁迫阶段不断升高，10mmol/L ASA、20mmol/L ASA处理的无性系可溶性糖均大于对照值，30mmol/L ASA处理的无性系的可溶性糖始终低于对照值，没有表现出缓解作用。 （5）外源ASA对复水过程中的杉木无性系生理特性影响试验中，10%PEG渗透胁迫复水之后，各处理的SOD、POD和CAT活性均不断升高，且始终高于对照水平，复水过程中，FS38与FS43的同浓度ASA处理的SOD、POD和CAT活性相比均较低，MDA和质膜透性均缓慢降低，且始终低于对照处理，ASA浓度缓解作用由强到弱的顺序为30mmol/L20mmol/L10mmol/L。2