植物電生理特性對(duì)干旱的響應(yīng)及其在診斷水分狀況中的應(yīng)用.pdf

1、葉片的生理電特性變化可以用來反映植物的干旱情況。植物細(xì)胞含有大量的水分，可產(chǎn)生靜水壓，以維持細(xì)胞的緊張度，使枝葉挺立、花朵開放、根系得以伸展。干旱情況下，植物葉片細(xì)胞液濃度發(fā)生變化，從而影響植物體內(nèi)水分的變化，對(duì)植物捕獲光能、交換氣體、傳粉受精以及對(duì)水肥的吸收產(chǎn)生一定的影響。因此研究反映植物水分狀況及抗干旱能力至關(guān)重要。
　　本文構(gòu)建了葉片生理電信號(hào)的夾持測(cè)量裝置，通過測(cè)定植物葉片不同時(shí)刻的生理電容值和組織水勢(shì)，利用生理電容和組織

2、水勢(shì)與細(xì)胞液濃度的偶聯(lián)關(guān)系推導(dǎo)出計(jì)算植物各時(shí)刻葉片緊張度的關(guān)系模型。利用葉片緊張度來反映植物水分狀況的變化。通過葉片緊張度表征出相對(duì)葉片緊張度，累加后定量出不同植物的抗干旱能力。另外將葉綠素?zé)晒鈪?shù)定量，比較不同植物的抗干旱能力。
　　本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果如下:
　　(1)以野外自然生長(zhǎng)的構(gòu)樹、桑樹葉片為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定不同時(shí)刻葉片的生理電容值、組織水勢(shì)以及光合指標(biāo)參數(shù)。利用葉片緊張度的關(guān)系模型計(jì)算出兩種植物各測(cè)定時(shí)刻的葉片緊張度

3、。結(jié)果顯示，不同植物不同時(shí)刻的葉片緊張度是不同的，葉片緊張度的日變化較好地反映了植物在每個(gè)時(shí)刻的水分狀況。同時(shí)利用SPSS軟件對(duì)兩種植物的葉片緊張度、生理電容、組織水勢(shì)日變化與光合指標(biāo)曰變化進(jìn)行回歸分析，其中構(gòu)樹三種參數(shù)與光合指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.933、0.926、0.631，桑樹為0.843、0.820、0.217。由此可以看出葉片緊張度比生理電容、組織水勢(shì)能更好地反映植物水分狀況的變化情況，同時(shí)葉片緊張度還可以指示植物光合

4、作用的變化情況。
　　(2)以野外自然生長(zhǎng)的構(gòu)樹與桑樹以及人工種植的諸葛菜、油菜分別為對(duì)比實(shí)驗(yàn)材料，經(jīng)過飽水后測(cè)定不同失水時(shí)刻葉片的生理電容值和組織水勢(shì)值。利用生理電容值、組織水勢(shì)值的模型（葉片緊張度）以及相對(duì)葉片緊張度的定義式計(jì)算出六個(gè)時(shí)間段構(gòu)樹和桑樹的相對(duì)緊葉片張度，最后累加得到構(gòu)樹和桑樹定量的抗干旱能力值分別為3.971和2.627;六個(gè)時(shí)間段諸葛菜和油菜定量的抗干旱能力值分別為4.815和1.680。結(jié)果表明構(gòu)樹的抗干旱能

5、力大于桑樹，諸葛菜的抗干旱能力大于油菜。植物的相對(duì)葉片緊張度的變化速率為我們提供了一種快速反映植物抗干旱能力方法，為快速選擇作物品種以及節(jié)水灌溉提供理論依據(jù)。
　　(3)設(shè)定了植物的飽水狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)的失水模式，通過IMAGING-PAM調(diào)制式葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)定初始熒光(Fo)和PSII最大光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv/Fm)，利用定義的累加相對(duì)初始熒光、累加相對(duì)最大光化學(xué)量子產(chǎn)量公式，得到待測(cè)植物葉片的累加相對(duì)初始熒光值TRSF和累加相對(duì)最大

6、光化學(xué)量子產(chǎn)量TRPF數(shù)值。分別比較不同植物的TRSF和TRPF數(shù)值大小，從而定量出不同植物固有的抗干旱能力。另外，利用SPSS軟件對(duì)相對(duì)葉片緊張度和葉綠素?zé)晒鈪?shù)綜合作用進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示構(gòu)樹的相關(guān)系數(shù)(r)為0.957(P為0.001)，桑樹為0.848(P為0.016)。表明兩種植物的相對(duì)葉片緊張度和葉綠素?zé)晒鈪?shù)綜合作用之間有著顯著的相關(guān)關(guān)系，抗干旱能力方法(RDC)和定量計(jì)算植物固有抗干旱能力方法都可以用來比較不同植物的抗