古尔班通古特沙漠秋萌植物的抗寒机理以及在加工番茄秋播中的应用

摘要

秋萌植物是指在新疆秋季种子萌发且越冬后第二年继续生长的植物,也称冬季l年生植物(winter annual)。秋萌植物来年种子产量高,抗寒能力强。本文通过5种秋萌植物的行为、形态、生理、叶绿素荧光等特征对低温的响应,分析秋萌植物的抗寒机理。并试图以加工番茄为应用对象,研究加工番茄不同品种秋播提高作物抗寒性和产量的可行性。结果发现:
　　(1)短命植物的丰富度与不同降水类型中的春季、展叶期、5月份的降水相关,盖度与春季、结果期、5月份的降水相关。影响广布种盖度的降水是5、6月份,窄布种盖度与3、4、5和7月份降水都相关,综合认为5月份降水是影响古尔班通古特沙漠短命植物分布的关键因子。
　　(2)狭果鹤虱的秋萌植株生物量是春萌的3倍,叶片数量是春萌的2倍,生育期比春萌的提前了10d左右。
　　(3)在低温下对5种短命植物的电解渗透率的测定,利用logistic曲线计算得出早春这5种植物LT50,抗冻性大小顺序是:弯果四齿芥(-26.45)>东方旱麦草(-23.14)>狭果鹤虱(-13.95)>卷果涩芥(-13.85)>硬萼软紫草(-7.73)。
　　(4)秋季植株小车前萌发时间越晚抗寒性越弱。生长了15d左右生物量在2g以下的小植株在-5℃,生长了44d左右生物量在2.0-4.5g之间的中植株在-10℃,生长66d生物量在4.5g以上的大植株在-15℃处理后出现了大面积的褐色和坏死。
　　(5)在低温胁迫过程中,不同萌发时间的小车前通过Fv/Fm得出小植株的半致死温度为-5.30℃,中植株为-7.29℃,大植株为-11.93℃。
　　(6)在生理方面,在低温胁迫下,不同的大小植株可溶性糖、脯氨酸含量随处理温度的降低呈现逐步上升的趋势,且在各个处理温度下可溶性糖、游离脯氨酸的含量是Big>Middle>Small,说明植株通过增加脯氨酸和可溶性糖含量来增强其抗冻性。丙二醛含量随着温度的降低呈现先增加后降低的趋势,小植株最先达到最高且含量最高,说明小植株受害最重。
　　(7)在叶绿素荧光参数方面,随着处理温度的降低,Fv/Fm、Fv/F0、?P SⅡ、qp呈显著下降趋势,说明低温处理造成了植株PSⅡ系统的部分失活或伤害,抑制了光能转变为化学能。NPQ呈现先上升后下降的趋势,反映了低温胁迫下叶片PSⅡ以热形式耗散的能量增加,而用于光化学反应的光能部分减少,说明幼苗能够通过适当增加热耗散来保护PSⅡ免受伤害或减轻伤害,后期减少说明严重的低温胁迫可以显著抑制PSⅡ的热耗散。
　　(8)加工番茄不同品种在低温萌发率不同,冷驯化后抗冻性也不一样。垦番3号吸涨的种子在低温下抗冻性较好,吸涨后的不同加工番茄品种子在0℃下随时间的延长萌发率下降。在低温-5℃下,垦番3号萌发率相对里格尔87-5、红杂35号高。在低温处理过程中,三个品种中冷驯化的幼苗比未冷驯化番茄幼苗的冷害指数小,表现出强的抗冻性。早春萌发早的植株受低温驯化时间长,与萌发晚的植株相比抗冻性有差异,播期对作物的抗冻性具有影响。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

前言

第一章 文献综述

1. 1秋萌植物的研究现状

1. 2低温下植物形态及结构的变化

1. 3低温下植物生理生化的变化

1. 4低温下叶绿素荧光参数的变化

1. 5植物抗寒行为特性

1. 6加工番茄抗寒特性研究现状

1. 7研究的必要性和目的

1. 8研究意义和价值

第二章 不同降水时间对古尔班通古特沙漠短命植物分布的影响

2. 1研究地区与研究方法

2. 2结果与分析

2. 3讨论

第三章 5种短命植物抗寒性对比以及春秋萌个体生物学特征比较

3. 2结果与分析

第四章 准噶尔盆地小车前秋季不同萌发时间对植株抗寒性的影响

4. 1材料与方法

4. 2结果和分析

2. 3讨论

第五章 秋播加工番茄不同品种抗寒性的比较

5. 1材料和方法

5. 2结果与分析

第六章 讨论

第七章 结论

第八章 秋萌植物抗寒性机理的应用前景

参考文献

致谢

作 者 简 介