极小种群植物日本荚蒾抗旱性和耐荫性研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:chinamax
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日本荚蒾(Viburnum japonicum)为忍冬科,荚蒾属常绿灌木,在我国的分布范围非常狭窄,数量十分稀少,已被列入浙江省重点保护野生植物名录(第一批),是浙江省极小种群拯救保护物种之一,同时植株具有较高的观赏价值,在园林绿化中有很大的开发利用潜力。本文通过设置干旱、遮荫等胁迫处理,研究了日本荚蒾在胁迫环境下的光合特性及生理生化特性,评价其抗性能力,为该种的保护及推广应用提供理论参考依据。研究结果如下:(1)本实验对日本荚蒾幼苗设置4个不同的土壤水分水平:正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)、重度干旱(SS)。结果表明,在CK、LS、MS水分梯度下,日本荚蒾幼苗生长正常,但在SS胁迫下植株全部死亡;各胁迫阶段叶片净光合速率(Pn)、SPAD值、最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)表现出随水分梯度的降低而减小,光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)则相反,各水分梯度下AQY随时间延长逐渐上升,SS处理幼苗在胁迫45 d及以后Pn均为负值;最大光化学效率(Fv/Fm)在胁迫过程中变化范围较小;实际光量子效率(ΦPSII)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)随土壤水分的减少而降低,非光化学猝灭系数(NPQ)逐渐上升,LS、MS与CK间变化幅度较小,但SS与CK间差距逐渐增大;随着土壤含水量的减少,叶片相对含水量(RWC)逐渐降低,MDA含量逐渐升高,重度干旱下质膜损伤最为严重;正常供水、轻度、中度干旱下可溶性蛋白、可溶性糖含量,SOD、POD活性均随土壤含水量的减少逐渐上升,但重度干旱处理在胁迫第60 d有所降低。总生物量积累随胁迫加重逐渐降低,根冠比、根生物量比则逐渐上升,轻度干旱处理叶生物量比有明显上升。说明日本荚蒾幼苗对轻中度干旱条件有一定的抗逆性和适应性,但长期重度干旱下植株受到严重胁迫,枯萎死亡。(2)为了探讨日本荚蒾幼苗的耐荫性,对其进行不同的遮荫处理:全光照、遮荫30%、遮荫60%、遮荫85%。结果表明:随着遮荫强度的增加,日本荚蒾幼苗叶片比叶重(SLW)、Rd逐渐降低,遮荫30%、60%处理下幼苗相对生长速率(RGR)较大,但在全光照下植物生长受到严重抑制;遮荫处理下幼苗LCP均较低,LSP随遮荫强度增强逐渐降低,全光照下LCP最高,LSP最低,光照利用范围大大减小,AQY、Pnmax明显低于遮荫处理,遮荫60%处理AQY、Pnmax最高;遮荫30%处理Pn日变化为“双峰”曲线,出现“光合午休”,其他处理Pn日变化均为“单峰”曲线,全光照Pn值远远低于遮荫处理,8:00—10:00 Pn下降由于气孔限制,之后Pn下降则由于非气孔限制;随着遮荫强度的增强,叶绿素含量、Fv/Fm、ΦPSII、qP逐渐升高,NPQ逐渐降低;全光照下MDA、可溶性糖、SOD含量、花色素苷含量最高,可溶性蛋白、POD含量下降,遮荫60%处理MDA最低,渗透调节物质和保护酶活性也较低。说明,全光照下日本荚蒾受到严重光抑制,而遮荫条件下生长正常,在遮荫85%条件下仍有一定的耐荫性,遮荫60%条件最适宜日本荚蒾生长。
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