论文部分内容阅读
金钱树(Zamioculcas zamiifolia Engl.)属天南星科(Araceae),是一种观赏价值极高的热带观叶植物,块茎是其无性再生中形成的器官,对植株在干旱环境下的生存和繁殖可能起重要作用。为探究块茎在金钱树干旱逆境中所起的作用,对金钱树块茎对干旱胁迫中的响应进行了分析,以期为金钱树抗旱机制研究提供参考。本文测定了金钱树块茎的成分,研究了不同水分条件处理对扦插过程中块茎数量形成的影响,研究干旱处理下金钱树块茎及植株各部分水势变化,用光合作用分析仪测定了有无块茎情况下金钱树的光合响应以及测定了膜脂过氧化作用、脯氨酸含量和电解质渗透率等抗干旱指标随着水分条件的变化情况。主要研究结果如下:1.不同阶段成分中,水分是金钱树块茎主要的成分,未发芽新生块茎(叶片扦插两个月形成的块茎正好处于萌芽前阶段)和三年生成熟植株块茎含水量分别为97.20%和96.79%;在干物质中,成熟植物块茎淀粉含量72.97(mg/g.DW)高于新生块茎55.76(mg/g.DW)和;可溶性糖含量和多糖含量较低;灰分、蛋白质、粗纤维和粗脂肪含量都极低。2.干旱胁迫显著抑制金钱树扦插叶片根的形成,扦插块茎直径呈现先增大后减小的趋势,20-50d时增大了71.38%,50-90d时减小了28.05%。干旱处理变化幅度均低于对照,与对照差异显著。干旱胁迫严重抑制了根系的形成和伸长,同时对块茎的生长有一定的抑制作用;水插处理下,扦插叶片根系呈现快速增多的趋势,在20-40d内,根数增多了93.22%,根长增多了98.17%。扦插块茎直径不断增大,在20-40d内增大了65.78%。水插处理变化幅度均低于对照,与对照差异显著。水插对扦插根的形成和伸长有一定的影响,同时在一定程度上抑制了块茎的生长,干旱胁迫影响更大。3.金钱树的根水势随土壤水分的消耗而逐渐减小,45d时比对照降低了0.40MPa。复水后开始回升,复水第15d时比对照高了0.26MPa。金钱树根系能利用低的水势增强其吸水能力提高植株抗旱性;叶水势和叶柄水势在干旱及复水条件下保持着平稳的变化趋势。叶水势与对照相比变化幅度不大,干旱期间可能有器官为叶片不断提供水分。叶柄水势在45d时比对照降低了0.13MPa,复水第15d时比对照高了0.04MPa。叶柄水势高于叶水势,干旱期间有器官为叶柄和叶片提供充足的水分;块茎水势随着干旱胁迫的延长不断下降,45d时比对照降低了0.39MPa。复水后开始回升,复水第15d时比对照高了0.13MPa。块茎水势高于其他三个器官的水势,块茎输送水分能力强;结合叶水势、叶柄水势与块茎水势的变化趋势,表明块茎在金钱树的生长过程中主要起着贮藏水分的作用。4.有块茎和无块茎金钱树叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着胁迫天数的延长均呈现出不断下降的趋势,第30d复水后开始上升。块茎可以使金钱树叶片的光合指标值下降幅度减小,延缓和降低干旱胁迫对光合作用的影响。有无块茎金钱树叶片的最大光化学量子产量(Fv/Fm)值均未呈现明显的变化趋势;光化学淬灭(qP)在干旱胁迫下不断降低,复水后上升;非光化学淬灭(NPQ)在干旱胁迫下表现为不断上升,复水后下降;实际光量子效率(ΦPSⅡ)在干旱胁迫下表现为先上升后下降,复水后上升。块茎对最大光化学量子产量(Fv/Fm)值影响不大,但却减缓了干旱胁迫对PSⅡ造成的伤害,延后了植物启动光破坏防御机制,延缓了干旱胁迫对植株造成损害的进程。有块茎和无块茎金钱树叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量以及电解质渗透率均随着胁迫天数的延长呈现出不断上升的趋势,第30d复水后开始下降。块茎对脯氨酸含量、丙二醛含量变化影响明显,去除块茎会使脯氨酸含量和丙二醛含量大量积累,但对电解质渗透率的影响不大。综上所述,块茎可以通过调节叶片的光合响应进程来帮助植株抵御干旱胁迫。同时,去除块茎会对植株造成损伤。