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文檔簡介
1、水分虧缺是限制旱區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量與作物布局的主要生態(tài)因子,揭示作物適應干旱的生理生態(tài)學機制對于改善旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術和作物新品種選育具有重要意義。本項工作以半干旱區(qū)主要糧食作物--春小麥為研究對象,通過施加漸進干旱處理,研究了三個春小麥品種在適應和應對干旱的生理生態(tài)過程、產(chǎn)量特征的變化,取得如下結論: 1、本文采用泥炭土.珍珠巖的混合物培養(yǎng),結果發(fā)現(xiàn)非水力根信號的閾值范圍與產(chǎn)量維持率之間表現(xiàn)出正相關關系(r=0.99,P<0.05)
2、。并且在中等水分脅迫下,籽粒的產(chǎn)量隨閾值范圍的擴大而提高。而在嚴重干旱脅迫下,并沒有表現(xiàn)出籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)量維持率與非水力根信號的閾值范圍之間正相關關系。這個結果說明非水力根信號的閾值范圍有助于中等脅迫下,產(chǎn)量維持率和籽粒產(chǎn)量的提高,而在水分脅迫更為嚴重的情況下,非水力根信號與產(chǎn)量之間可能沒有直接關系。 2、在中等水分脅迫下,產(chǎn)量維持率與滲透調(diào)節(jié)之間存在顯著的正相關的關系(r=0.95,P<0.05),并且增加的產(chǎn)量與滲透調(diào)節(jié)能力有
3、關。而在嚴重的水分脅迫下,沒有表現(xiàn)出類似的關系。 3、本文的研究結果指出非水力根信號的閾值范圍與滲透調(diào)節(jié)能力呈顯著的正相關關系(r=0.93,P<0.05)。因此,非水力根信號的閾值范圍與滲透調(diào)節(jié)能力之間的協(xié)同作用是適應干旱的一種機制,在中等水分脅迫下,這種協(xié)同作用提高了春小麥產(chǎn)量的形成。 4、干旱嚴重程度決定植物適應水分脅迫的策略。在逐漸干旱的過程中,非水力根信號首先感應到土壤干旱,它通過降低氣孔開度減少了水分損失。在
4、中等水分脅迫下,非水力根信號閾值范圍提高了春小麥產(chǎn)量維持率。隨著水力根信號的出現(xiàn),非水力根信號對氣孔的調(diào)控作用被弱化,而滲透調(diào)節(jié)通過在葉片中積累滲透調(diào)節(jié)物質加強了春小麥對于干旱的防御能力。在中等水分脅迫下,產(chǎn)量維持率與滲透調(diào)節(jié)能力之間呈顯著的正相關關系。當土壤水分虧缺進一步加重,在嚴重脅迫下,滲透調(diào)節(jié)被削弱,這將導致產(chǎn)量維持率和滲透調(diào)節(jié)能力之間的關系變得模糊(不一定)。但非水力根信號與滲透調(diào)節(jié)之間的協(xié)同作用對產(chǎn)量的提高是無容置疑的。
5、 5、現(xiàn)代品種的水分利用效率比古老品種高,并且與根系效率、根系吸水效率呈顯著的正相關關系,與根重呈顯著的負相關關系。 6、非水力根信號的形成是自然選擇的結果,而人工選擇強化了非水力根信號的閾值范圍。在抗旱育種中,非水力根信號的預警閾值被弱化,一個重要的原因可能是從非水力根信號出現(xiàn)到水力根信號出現(xiàn)期間,古老品種ABA含量比現(xiàn)代品種的高,但非水力根信號的閾值較窄。而現(xiàn)代品種通過快速合成適量的ABA含量,從而表現(xiàn)出對干旱有較強的敏
6、感性。 7、非水力根信號是即將面臨更為嚴重干旱的唯一的早期預警反應。氧化還原信號和活性氧是非水力根信號誘發(fā)的二級信使,在非水力根信號出現(xiàn)時,它們沒有表現(xiàn)出顯著性的變化。 8、植物經(jīng)歷逐漸干旱時,有三次防御階段:早期預警的閾值范圍被認為是早期防御的第一階段(從非水力根信號出現(xiàn)到水力根信號出現(xiàn))。特征是活性氧和保護酶的活性沒有顯著提高。但是ABA含量顯著提高,靠ABA調(diào)節(jié)的氣孔關閉屬于一種主動防御,沒有膜損傷。第二個防御階段
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