干旱脅迫下不同甘蔗品種葉片解剖結(jié)構(gòu)及生理生化的變化.pdf

1、甘蔗是生長(zhǎng)于熱帶、亞熱帶的禾本科作物,也是中國(guó)乃至世界第一大糖料作物。廣西是我國(guó)主要的糖料主產(chǎn)區(qū),甘蔗糖業(yè)是廣西重要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。甘蔗的生長(zhǎng)周期長(zhǎng),植株高大,需要較多的水分。而廣西的甘蔗大多數(shù)種植在耕作層淺薄且缺乏灌溉條件的丘陵旱坡地,干旱使甘蔗生產(chǎn)受到嚴(yán)重的影響,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　本試驗(yàn)以抗旱性較強(qiáng)的甘蔗品種臺(tái)糖172(F172)和桂糖21號(hào)(GT21),抗旱性弱的甘蔗品種粵糖93-159(YT93-159)和園林

2、6號(hào)(YL6)為材料,采用桶栽,進(jìn)行四種不同程度的干旱脅迫(不澆水)處理:土壤含水量在65％-70%為輕度干旱,45%-65%為中度干旱,25%-45%為重度干旱,以土壤含水量75%為對(duì)照(CK)。處理后采樣,運(yùn)用掃描電鏡、透射電鏡等技術(shù)分析不同程度的干旱脅迫對(duì)抗旱性不同的甘蔗品種葉片氣孔、解剖結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu)的變化差異,從細(xì)胞學(xué)方面探討抗旱性不同的甘蔗品種對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)理,為甘蔗抗旱育種提供細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),也為選育抗旱性強(qiáng)的甘蔗優(yōu)

3、良品種提供參考依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下:
　　1.對(duì)甘蔗葉片氣孔的觀察發(fā)現(xiàn),在干旱脅迫下,氣孔的的形態(tài)由張開(kāi)狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合,氣孔器的長(zhǎng)度、寬度都逐漸變小,氣孔的密度增大,氣孔閉合百分比增大;在復(fù)水后,氣孔又逐漸張開(kāi),且抗旱性強(qiáng)的品種 F172和GT21變化相對(duì)較大,復(fù)水后修復(fù)速度較快,不抗旱的品種則變化小,恢復(fù)慢。由此表明,抗旱性強(qiáng)的品種比不抗旱的品種具有較好的形態(tài)生理基礎(chǔ),調(diào)控能力較強(qiáng)。
　　2.解剖結(jié)構(gòu)分析表明,葉片

4、厚度,泡狀細(xì)胞面積,緊鄰泡狀細(xì)胞的薄壁細(xì)胞面積,葉綠體長(zhǎng)、寬等指標(biāo)在干旱脅迫條件下呈逐漸下降的趨勢(shì),且下降的幅度均為F172和GT21大于YT93-159和YL6,在復(fù)水后吸水恢復(fù)也較后二者快;上、下表皮角質(zhì)層厚度在脅迫時(shí)則增厚,復(fù)水后恢復(fù)到正常生長(zhǎng)狀態(tài)。抗旱性強(qiáng)的品種在遭受干旱脅迫時(shí),細(xì)胞受傷害的程度均低于抗旱性弱的,這表明抗旱甘蔗品種具有有較好的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
　　隨著干旱脅迫的加劇,F172葉綠體排列方向發(fā)生改變,基粒片層松散

5、、不清晰,但還可以看見(jiàn)完整的葉綠體形態(tài);而YL6的葉綠體基粒片層更為松散、嚴(yán)重變形,形態(tài)模糊。YL6的葉綠體寬長(zhǎng)比要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F172,因而F172的抗旱性亦大大強(qiáng)于YL6。
　　3.在干旱脅迫下四個(gè)甘蔗品種的葉片含水量、綠葉數(shù)、氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量及比葉重等生理指標(biāo)均呈現(xiàn)不同程度的下降。在重度干旱下,四個(gè)品種比較,抗旱性強(qiáng)的品種F172和GT21的這些生理指標(biāo)高于不抗旱的YL6和YT93-159,復(fù)水后的修復(fù)速度也高于不抗旱的甘蔗