長鞭紅景天(Rhodiola fastigiata)對環(huán)境脅迫應(yīng)答機(jī)制研究.pdf

1、為了解長鞭紅景天對高山環(huán)境脅迫的應(yīng)答機(jī)制，本文從種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)；幼苗和成年植株的膜脂過氧化水平、抗氧化系統(tǒng)、有機(jī)滲透物質(zhì)、光合色素和光保護(hù)物質(zhì)，研究了長鞭紅景天對溫度、UV-B輻射環(huán)境因子的生理生化響應(yīng)及適應(yīng)機(jī)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： Ⅰ、種子萌發(fā)除與自身因素有關(guān)外，還與周圍環(huán)境因子有很大關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)中隨著培養(yǎng)溫度（5℃→35℃）的升高，長鞭紅景天種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)都基本上呈現(xiàn)為“低→高→低”的趨勢，呈現(xiàn)峰

2、值型，正所謂植物代謝溫度的三基點(diǎn)，其中25℃是長鞭紅景天種子發(fā)芽的最適溫度（種子發(fā)芽三指標(biāo)均達(dá)到最高值，且均由Y 山產(chǎn)生），但低溫較高相對穩(wěn)定，表明長鞭紅景天經(jīng)長期進(jìn)化已對低溫有了一定得適應(yīng)性，Y山就是典型。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，溫度梯度對三樣地長鞭紅景天種子的發(fā)芽三指標(biāo)分別都產(chǎn)生極顯著的影響，表明溫度是影響長鞭紅景天種子發(fā)芽的重要環(huán)境因子之一，同時(shí)也表明三樣地種源的長鞭紅景天種子存在一定是的差異性。隨著UV-B輻射的增強(qiáng)長鞭紅景天種子的發(fā)芽率、

3、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)降低趨勢，表現(xiàn)出二者存在一定的負(fù)相關(guān)性，但負(fù)相關(guān)性不太強(qiáng)，表明長鞭紅景天在自然進(jìn)化中在一定程度上已經(jīng)適應(yīng)了強(qiáng)UV-B輻射因子的影響，并對此產(chǎn)生了一定的抗性，尤其在較高UV-B 輻射背景下的Y外表現(xiàn)更為明顯。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，UV-B輻射對三個(gè)樣地種源種子的發(fā)芽率影響顯著，而對種子的發(fā)芽指數(shù)影響不顯著，對Y 山和Y外兩個(gè)樣地種源種子的發(fā)芽勢影響極顯著，而對Y緣的不顯著。 表明UV-B輻射是影響長鞭紅景天種子發(fā)芽的重要

4、脅迫因子之一，同時(shí)也表明三樣地種源的長鞭紅景天種子存在一定是的差異性。 Ⅱ、長鞭紅景天幼苗在溫度和UV-B梯度處理下，只有脯氨酸的含量與溫度呈現(xiàn)正相關(guān)性，其余各項(xiàng)指標(biāo)的活性或含量均與溫度和UV-B 梯度都不存在正負(fù)相關(guān)性。經(jīng)兩種脅迫因子處理后，植株應(yīng)答方式表現(xiàn)出不同的情形,表明植株對溫度和UV-B脅迫因子的應(yīng)答機(jī)制存在差異性，而且在兩種脅迫因子各自五個(gè)水平處理后，對脅迫的響應(yīng)各組分之間分別都有著各自不同的協(xié)同補(bǔ)償模式。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析

5、，溫度和UV-B 梯度對長鞭紅景天幼苗各項(xiàng)指標(biāo)都分別產(chǎn)生了極顯著的影響，而且除了AsA和光合色素外其它指標(biāo)的五個(gè)梯度值中也都分別達(dá)極顯著水平。 Ⅲ、通過對Y山、Y緣和Y外三樣地長鞭紅景天進(jìn)行的生長期內(nèi)季節(jié)性膜脂過氧化水平、抗氧化系統(tǒng)、有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、光保護(hù)物質(zhì)和光合色素相關(guān)主要指標(biāo)變化的追蹤測定，結(jié)果表明季節(jié)性氣溫和UV-B 輻射環(huán)境因子對所有指標(biāo)都產(chǎn)生了極顯著的影響，多數(shù)指標(biāo)的五期值中也都分別達(dá)極顯著水平，其中季節(jié)性MDA的

6、含量與氣溫呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)線性關(guān)系，UV-B 輻射因子在生長期的前期表現(xiàn)為抑制，后期都表現(xiàn)為促進(jìn)。在自然界氣溫和UV-B 輻射的復(fù)合脅迫在前期表現(xiàn)為桔抗作用，后期呈現(xiàn)疊加效應(yīng)。 植物對環(huán)境脅迫的響應(yīng)是一種積極主動的應(yīng)激過程，而應(yīng)激系統(tǒng)具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明長鞭紅景天是通過各成分間協(xié)同補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制度過逆境，如抗氧化系統(tǒng)中：SOD、CAT和AsA與POD互補(bǔ)；光合色素方面：葉綠體中Chl和Car互補(bǔ)；作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的可溶性糖和