火柴頭資源配置、生理整合及生化他感作用研究.pdf

1、火柴頭(Commelina benghalensis L．)為一年生草本植物，屬鴨跖草科，是我國農(nóng)田中的一種常見植物。火柴頭既可以進(jìn)行有性繁殖又可以進(jìn)行營養(yǎng)繁殖。在行有性繁殖時(shí)，火柴頭具有地上和地下生殖枝開花結(jié)實(shí)的特性，產(chǎn)生地上大、小種子和地下大、小種子4種不同類型的種子。本研究中，采用水培 (Hoagland營養(yǎng)液)法在實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)4種類型種子實(shí)生植株，待植株種子成熟后進(jìn)行處理和分析。研究結(jié)果表明，4種類型種子實(shí)生植株個(gè)體水平上對

2、新種群的貢獻(xiàn)具有差異，地上大種子表現(xiàn)為最大，地下小種子則最??；4種類型種子實(shí)生植株在資源的繁殖配置上存在著差異，大種子尤其地上大種子對有性繁殖的資源分配最大，而地下小種子最小，這種差異又決定了在繁殖投資和繁殖代價(jià)上的差異，小種子特別是地下小種子實(shí)生植株的繁殖投資最小，而大種子特別是地上大種子實(shí)生植株的繁殖投資最大；從繁殖代價(jià)來看，大種子實(shí)生植株的繁殖代價(jià)之間差異不顯著，而大種子實(shí)生植株的繁殖代價(jià)顯著小于小種子實(shí)生植株的，小種子之間則表現(xiàn)

3、為地上小種子實(shí)生植株的繁殖代價(jià)顯著小于地下小種子實(shí)生植株的。 火柴頭依靠其匍匐莖進(jìn)行營養(yǎng)繁殖，是一種典型的克隆植物。生理整合作用是克隆植物研究熱點(diǎn)之一。為了研究火柴頭生理整合作用特性，本研究采用4種不同K素營養(yǎng)方式處理火柴頭實(shí)生植株：1)基株和分株都用完全營養(yǎng)液 (Hoagland營養(yǎng)液)培養(yǎng)；2)基株用不完全營養(yǎng)液(缺少K的Hoagland營養(yǎng)液)培養(yǎng)，分株用完全營養(yǎng)液培養(yǎng)；3)基株用完全營養(yǎng)液培養(yǎng)，分株用不完全營養(yǎng)液培養(yǎng)；4

4、)基株和分株都用不完全營養(yǎng)液培養(yǎng)， 30d后，測量4種處理方式下火柴頭實(shí)生植株的基株和分株葉片K含量、相對葉綠素含量、光合作用參數(shù)以及熒光參數(shù)，并稱量4種處理后各個(gè)構(gòu)件的生物量。研究結(jié)果表明，當(dāng)環(huán)境條件為基株K素營養(yǎng)不正常而分株?duì)I養(yǎng)正常時(shí)，K素在基株和分株間會發(fā)生轉(zhuǎn)移，且轉(zhuǎn)移方向即整合方向是從分株轉(zhuǎn)移到基株，實(shí)驗(yàn)中以離子含量計(jì)算出的整合強(qiáng)度為19.22％。整合作用的存在對植株資源分配格局也產(chǎn)生了影響：基株和分株都處于K素營養(yǎng)正常的培養(yǎng)方

5、式下，植株的營養(yǎng)構(gòu)件比重最小，花苞構(gòu)件比重最大；而基株K素營養(yǎng)正常、分株K素營養(yǎng)不正常的培養(yǎng)方式下，分株K素的缺乏導(dǎo)致了植株花苞構(gòu)件比重的下降；基株K素營養(yǎng)不正常、分株K素營養(yǎng)正常的培養(yǎng)方式下，花苞比重仍是高于基株和分株K素營養(yǎng)都不正常方式下的，結(jié)果均表明了分株的營養(yǎng)環(huán)境能夠影響植株的資源分配格局。在非洲、美洲等部分地區(qū)，火柴頭已經(jīng)發(fā)展成為一種惡性雜草，在我國卻并未見相關(guān)報(bào)道。因而，本研究中為探討火柴頭與玉米之間的相互作用，一方面進(jìn)行火

6、柴頭各個(gè)構(gòu)件浸提液對玉米幼苗生長影響的實(shí)驗(yàn)，另一方面進(jìn)行火柴頭行間和株間混種玉米的實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，火柴頭根浸提液在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)對玉米幼苗的根長和苗高的生長均具有促進(jìn)作用，而火柴頭葉浸提液對玉米幼苗根長和苗高的生長則表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)，高濃度抑制的作用?；鸩耦^行間和株間混種玉米兩種方式下，玉米對火柴頭植株總生物量未產(chǎn)生顯著影響，但影響其根、花苞的資源分配?；鸩耦^對玉米則產(chǎn)生顯著影響：行間和株間混種玉米兩種方式下，火柴頭均促進(jìn)了玉米幼苗