春石斛生理生化特性對不同梯度干旱脅迫的響應(yīng).pdf

1、春石斛為蘭科石斛屬附生植物，其花朵大，花色鮮艷，加之花期一般在2月～4月，與我國春節(jié)時間相近，因此春石斛作為一種新興年宵盆栽花卉，具有很大的市場潛力。為了適應(yīng)附生環(huán)境，春石斛在生理和結(jié)構(gòu)上構(gòu)成了一整套較為成熟的抗旱機制;與之相應(yīng)，其營養(yǎng)生長較為緩慢，植株須2～3年方可開花。對其展開抗旱機制和生長特性的研究，有助于為春石斛的培育提供理論依據(jù)，縮短春石斛的生產(chǎn)周期。在本實驗中，首先制作石蠟切片用以觀察春石斛的根、莖、葉形態(tài)結(jié)構(gòu)，尋找其抗旱形

2、態(tài)特征;其次，分別測定了3種干旱脅迫梯度下3個品種的春石斛的7種生理指標，包括如可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、過氧化氫酶(CAT)活性、過氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量;最后，分別在脅迫第0d、脅迫14d和28d時利用撕取表皮法觀察三種干旱梯度下三種品種的春石斛的氣孔，同時利用Li-6400分別測定其光合作用指標及葉綠素?zé)晒鈪?shù)。
　　 本研究的主要結(jié)果如下:

3、r>　　 1.春石斛適應(yīng)干旱環(huán)境的形態(tài)解剖特征
　　 對春石斛的根、莖、葉進行形態(tài)學(xué)觀察，發(fā)現(xiàn)春石斛的根被由多層細胞構(gòu)成，細胞排列緊密，細胞壁局部栓化、加厚;皮層薄壁組織形成以部分細胞壁、網(wǎng)狀纖維物質(zhì)為組分的海綿狀組織;原生木質(zhì)部的導(dǎo)管直徑較小。春石斛的莖與葉表皮細胞外均有一層較厚的角質(zhì)層，葉片表皮由1～2層細胞構(gòu)成，排列整齊，氣孔僅分布于葉片下表皮。綜合來看，春石斛的這樣形態(tài)及解剖學(xué)特征表明其符合干旱植物特征。
　　

4、 2.春石斛滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對不同梯度干旱脅迫的響應(yīng)
　　 不同梯度干旱脅迫下，春石斛體內(nèi)可溶性糖含量呈先升高后降低趨勢，試驗期間最大值出現(xiàn)于脅迫前期，后期含量顯著降低;可溶性蛋白含量隨著干旱脅迫時間延長先升高后降低，變化幅度較大，峰值出現(xiàn)于脅迫中后期;脯氨酸含量試驗期間持續(xù)升高，但3個品種的變化趨勢均與MDA含量變化趨勢一致，因此，春石斛體內(nèi)脯氨酸累積可能有利于滲透調(diào)節(jié)，但更可能是其受損程度的反映。綜合來看，可溶性蛋白應(yīng)為春石斛在

5、干旱脅迫下的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。
　　 3.春石斛抗氧化酶系統(tǒng)對不同梯度干旱脅迫的響應(yīng)
　　 中度脅迫下，3個品種的春石斛的CAT活性略高，但SOD、POD活性與對照之間差別不大;重度干旱脅迫下，3個品種的春石斛的CAT、POD、SOD活性均呈先升高后降低趨勢，但SOD峰值出現(xiàn)于脅迫后期，POD前期即迅速升高并維持較高活性，CAT前期短暫升高后隨即顯著降低，說明三種酶對干旱脅迫的響應(yīng)存在一定差異，CAT可能作用于中度脅迫及

6、重度脅迫前期，POD作用于整個重度脅迫時期，而SOD主要作用于重度脅迫后期?？偟膩砜?，SOD和POD更可能為春石斛的主要抗氧化酶。
　　 4.春石斛光合特性及葉綠素?zé)晒鈪?shù)對不同梯度干旱脅迫的響應(yīng)
　　 春石斛的光合生理指標及熒光參數(shù)均顯示中度干旱脅迫對春石斛的影響并不顯著。重度干旱脅迫14d后，春石斛的凈光合速率(Pn)值出現(xiàn)顯著下降，氣孔長度及氣孔密度降低。分析顯示:14d時春石斛的光合受抑主要是氣孔限制，而28d后

7、主要為非氣孔限制。導(dǎo)致非氣孔限制因素出現(xiàn)的原因可能因為以下幾點:(1)脅迫后期春石斛體內(nèi)MDA含量迅速升高，說明春石斛的生物膜受到損傷，光合器官可能遭受破壞;(2)脅迫后期春石斛光飽和點(LSP)顯著降低而光補償點(LCP)顯著升高，光適應(yīng)范圍縮小，更易形成光抑制;(3)葉綠素?zé)晒鈪?shù)顯示，重度干旱脅迫后期春石斛PSⅡ最大光化學(xué)效率Fv/Fm、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率ΦPSⅡ、光化學(xué)淬滅qP、非光化學(xué)淬滅qN值及電子傳遞速率ETR均顯著降低