根际CO2对马铃薯生长发育的影响及其机理的研究

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1、沈阳农业大学硕士学位论文根际CO<,2>对马铃薯生长发育的影响及其机理的研究姓名：姚莉申请学位级别：硕士专业：植物学指导教师：刘延吉2003.6.1沈嗣农业大学硕士举位论文摘要本文翻蠲汽雾法的栽箍方式，扶植拣形态、显微结构和生理特戆等三个方面研究探讨了正常02和低Oz条件下根际CO：对马铃薯植株生长发育的影响及其潜在的作用枫理，C主要研究结果如下：了谚遥遂汽雾法与涉培在形态特薤稳生穗特经方瑟戆魄较表弱，汽雾法栽培在各方面均明显优于沙墙，体现了汽雾法栽培的优越性。0纠恿过形态特征的分析表明，根际高C02处理(3600#1／LC02+21％02)明黢糖铡了马铃骧

2、攘撩戆生长，茏萁是在处疆羚藜20天影睫最大。滏窒大气处理(380—92蛳1／LC02)在备方面均优于意外大气(380#1／LC02)她理，说明根际C02浓度略微增高能促进马铃薯檄株的生长。13．试验证明了低02(5％)条偻下棂踩离c。2处理(3600／zI／LC02)和低C02处理(1∞脚／LC02)均抑制了马铃薯壤株豹生长。在根际高浓度C02条件下，降低C02浓度能缓解这种不利的影响。4．根际高C02(3600／tFLC02+21％02)处理使马铃籍叶片厚度增办鞋，并改交了辞片豹缀织绥魏结搦。具体表瑷为时片撵拦缝织的绍臆交小，茁数增加，排列松散、不整齐，商

3、一定的细胞间隙；海绵组织的细胞间隙变大。5+鬏际低02(5％02)条{譬下豹裹C02憝瑾(3600#I／LC02)彝低C02处理(1001xl／LC02)使叶片厚度增加，细胞结构有不同程度的改变。熟体表王见为：高C02处理使叶片栅栏组织细胞间隙变大，细胞排列杂乱，使海缀终织戆细胞间黻增大。低c02处理对时嚣糖栏组织影姨不大，懂傻海终组织的细胞闻隙交大。of6．试验证明了温室大气处理(380—920#1／LC02+21％02)可增加叶绿素含鬟，提高光台速率，根系活力零硅PEP羧化酶活性增强，可溶性蛋囱禽量臻翻。两裰际C02浓度遥高(3600#1／LC02)使以

4、上各生疆指标下酶，从而影响马铃薯植株的正常生长。7．证明了根际低02(5％)条件下的高C02(360咄l／L)和低CO／(10蛳IlL)娃蘧对马铃薯接稼鹣我漆产生了手窜割薅覆，爨侮表臻为竞合速率降甄、寝摘要系活力下降等。但降低根际的C02浓度能缓解这种不利的影响。8．在马铃薯块茎形成与膨大期，植株的内源激素也发生不同的变化。根际高C02处理(3600#1／LC02+21％02)提高了马铃薯植株中GA3、ABA含量和GA，／ABA比值，降低了ZR含量，参照马铃薯植株的形态变化，表明根际气体环境通过GA3、ABA和ZR含量的变化对马铃薯生长发育及块茎形成产生了不

5、同的调控作用。9．在低02条件下，根际高C02和低C02处理使GA3和ABA含量升高：使叶片中GA3／ABA比值降低，根系和匍匐茎中的GA3／ABA比值升高。与植株形态变化相比表明这种变化对马铃薯植株的生长具有抑制作用。10．通过相关性分析表明，叶片和根系中CaM含量与块茎数量(F—O．92”；一O．39，n=9)达到极显著负相关，与株高(r=一0．75’；一0．52，n=9)、根系长度(r=一0．63：一O．73+，n=9)成显著负相关，说明CaM可能参与了根际C02对马铃薯植株生长的调控过程。117综上得出：根际C02和02的气体环境刺激根系的代谢，通过

6、内源激素和CaM等信号物质的作用调控整个马铃薯植株的变化，使光合作用、荧光反应，酶活性，可溶性物质含量等都发生相应的变化，从而影响整个植株的生长代谢。(如在根际高C02浓度(3600u1／LC02)下，内源激素含量发生变化，随着根系吸收的C02过多，根系活力下降，叶片中光合产物过多并积累，使叶片结构发生变化，光合相关酶活性下降，光合作用减弱，整个植株生长代谢减缓。而在适宜的气体环境下，这些变化正好相反。17关键词：马铃薯，、汽雾法栽培i沙培i根际c0。，形殴显微结构}光合作用?内源激素沈阳农业大学硕士学位论文前言马铃薯(SolanumtuberosumL．)

7、，为茄科茄属多年生草本块茎植物。它是一种产量高、适应性强、分布广、营养丰富的经济作物，目前为世界四大粮食作物之一。马铃薯不仅是重要的粮食作物和蔬菜作物，还可作为农产品深加工的原料和发展畜牧业的饲料(王炳君等，1990)，同样是进行基础研究的模式植物，具有重要的经济价值。马铃薯块茎的发生发育是一个复杂的调控过程，它不仅涉及周围的环境因素，同时也与内源生长活性物质的含量和状态有关，这些环境因素和内源激素最终影响到相关基因的表达，从而调控块茎的生长发育(Vreugdenhiletal．，1989：柳俊等，2001)。一、马铃薯块茎的生长发育Vissereta1．(

8、1994)将块茎的发生发育分为6个阶段：匍匐茎的诱导