1、1本科毕业论文系列开题报告生物技术枫香、青冈与木荷的耐旱性比较研究一、选题的背景与意义当前，环境恶化严重威胁人类的生存与发展，干旱是最为严重的自然灾害之一，其出现的次数、持续的时间、影响的范围及造成的损失居各种自然灾害之首。我国目前栽种的绿化树种中抗旱树种较少，景观比较单调。枫香、木荷、青冈都是亚热带地区的建群种，也是华东地区的乡土树种，为了能更准确地了解其在干旱胁迫下的生理变化，为在干旱地区筛选生态绿化树种提供理论依据，本研究对枫香、木荷、青冈3个树种的抗旱性进行比较研究。本研究不仅可以开发抗旱性乡土树种，而且能增加城市生态绿化树种的种类，丰富环境景观，对改善生态环境，促进我国经济的可持续发
2、展有着重大意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究内容生长状况比较在干旱胁迫下的存活率、生长量及形态变化。生理变化比较干旱胁迫对下的脯氨酸含量，叶绿素含量，保水力，丙二醛含量以及电导率等的变化。3、拟解决的主要问题五种生理指标数据的协调三、研究的方法与技术路线1实验材料枫香，青冈，木荷各30株2实验设计设置5、10、15、20、30D5个干旱胁迫处理，每处理设2个重复。23测定指标1脯氨酸用甲苯提取样本中的脯氨酸，用分光光度计测定含量2叶绿素用丙酮提取样品中的叶绿素，用分光光度计测定含量3保水力4丙二醛研磨叶片，取上清液测定5电导率剪碎叶片，分别测定浸泡一小时的浸泡液和煮沸后的浸泡液4、
3、技术路线四、研究的总体安排与进度2010年11月2010年12月1、实验前的准备工作查找资料，写开题报告和论文综述；2、仪器和实验材料的准备。植株叶片叶片剪碎放入试管，加入药品，沸水浴提取红色萃取液，测定吸光度计算含量，绘制脯氨酸曲线取研磨液离心，提取上清液测吸光度计算叶绿素含量清洗后切片浸泡一小时测定电导率计算电导率清洁叶片后，称鲜重烘干后测干重计算保水力将叶片研磨成匀浆黑暗处理测吸光度计算丙二醛含量树种的耐旱性比较33、进行预试验。2011年1月2011年3月1、进入实验阶段2、翻译外文文献3、分析相关数据，整理试验结果；补充完善相关实验。2011年4月2011年5月1、撰写论文；2、答辩
4、。五、主要参考文献1王惠芝,武亚敬,李佳琪等4种地被植物的抗旱性评价J现代农业科技2010,61911922王赫,刘利,周道玮4种苜蓿属植物幼苗的抗旱性研究J草地学报2010,1822052113辛国荣,董美玲,宋淑明牧草抗旱性研究水分胁迫下8种燕麦品种的抗旱性综合评价J草业科学1996,13630344季孔庶,孙志勇,方彦林木抗旱性研究进展J南京林业大学学报自然科学版2006,3061231285姚芹,宋浩植物抗旱机制研究进展J现代农业科学2009,1691261276高海峰柽柳属植物水分状况的研究J植物生理学通讯1988,220247ZHOUYJADVANCESOFDMUGHTRESIST
5、ANCEANDFRIGIDRESISTANCEMECHANISMRESEACHONAMMOPIPTANTHUSMONGOLICUSJOUMALOFDESERTRESEARCH,2001,33123168谷瑞升,郗荣庭,童本群早实核桃水分指标的研究J林业科学1991,2744614649顾振瑜,胡景江,文建雷元宝枫对干旱适应性的研究J两北林学院学报1999,1421610王忠植物生理学M北京中国农业出版社200011李君,周守标,王春景等野生和栽培马蹄金抗旱性比较及其抗旱机制初探J植物生态学报2007,31352152712孙彦,杨青川,张英华不同草坪草种及品种苗期抗旱性比较J草地学报2001,
6、91162013王邦锡,黄久常,王辉不同植物在水分胁迫条件下脯氨酸的积累与抗旱性的关系J植物生理学报1989,1515465114谭晓荣,吴兴泉,戴嫒等小麦幼苗叶片活性氧清除能力对干旱胁迫的响应J河南农业科学2001,2273015李广敏作物抗旱生理与节水技术研究M北京气象出版社20011213,929316NAVARRIHZOF,RICCIF,VAZZANAC,QUARTACEIMFUNUSUALCOPOSITIONOFTHYLAKOIDMEMBRANESOFTHERESU4HLECTIONPLANTBOCAHYGROSEOPICACHANGESONLIPIDSUPONDEHYDRATION
7、ANDREHYDRATIONJPHYSIOLPLANT1995,9413514217薛设,王进鑫,吉增宝等旱后复水对刺槐苗木叶片保护酶活性和膜质过氧化的影响J西北农林科技大学学报2009,3978L8518谭艳,彭尽晖植物抗旱机理及抗旱性鉴定方法研究进展J广西农业科学2010,41542342619程加省,于亚雄,杨全华等云南旱地小麦的抗旱性检测与比较J西南农业学报2008,211576120李唯,胡自治,杨德龙等苜蓿、玉米根系提水作用测定的影响因素J甘肃农业大学学报2008,4317L7621历思茂,翟衡葡萄根系提水作用研究J中外葡萄与葡萄酒2006,4L2L522李君,周守标,王春景等野生
8、和栽培马蹄金抗旱性比较及其抗旱机制初探J植物生态学报2007,31352152723刘瑞香,杨吉力,高丽中国沙棘和俄罗斯沙棘叶片在不同土壤水分条件下脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化J水土保持学报2005,19314815124张智,夏宜平,常乐等3种观赏草在自然失水胁迫下的生理变化与耐旱性关系J东北林业大学学报2007,3512172025王育红,姚宇卿旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究J干旱地区农业研究2005,23413413726何雪银,文仁来模糊隶属函数法对玉米苗期抗旱性的分析J西南农业学2008,211525627张超,冯楠楠,樊超等灰色关联度分析法在两种绣线菊抗旱生理研究中的应用J安
9、徽农学通报2007,131539425毕业论文文献综述生物技术植物抗旱性研究现状摘要干旱灾害是全球最大的自然灾害之一，干旱会明显影响植物的生长发育。因此，植物抗旱性的比较研究和提高植物自身抗旱性和水分利用效率等研究具有很大的意义。本文总结了前人对于植物抗旱生理生态、抗旱机理和抗旱指标等方面的研究工作，以期为本人的本科论文研究提供借鉴。关键词抗旱性；叶片；植物生理；生理指标1前言随着世界环境的不断恶化，美化环境越来越受到关注，干旱是世界性环境问题，全球干旱半干旱耕地占世界总耕地面积的429，我国干旱半干旱地区面积占总耕地面积的48，干旱胁迫是制约该地区植物生长的主要非生物因素。因此，筛选鉴定优质
10、、观赏性较强的抗旱品种是加快干旱地区植被生态建设，保护生态环境和农业环境可持续发展的根本途径12。2植物的抗旱性研究植物的抗旱性是植物在干旱环境中生长、繁殖或生存，以及在于旱解除后迅速恢复生长的能力。通过抗旱鉴定可以为抗旱育种与栽培生产提供参考3。我国对植物抗旱性的研究，始于20世纪90年代，许多学者在抗旱性鉴定的生理生化指标上做了大量研究，但是采用单一生理生化指标评价作物抗旱性很难符合实际，且一些生理指标测定技术存在局限性，从而影响其评价的准确性4。本试验欲通过对于旱胁迫处理后植物生长势、脯氨酸含量、保水力、电导率、叶绿素含量等指标进行测定，结合植物外部形态观察比较，对6种具有较好观赏价值和
11、应用前景的植物进行抗旱性综合分析、评价，并对抗旱性的鉴定指标进行了探讨。以期探求一种较为合适的评价方法，筛选具有较强抗旱性的观赏植物，应用于城市园林绿化中，以节省用水用工，提高园林景观效果。3干旱胁迫对植物生长的影响干旱是限制植物生长与分布的重要因素之一,它对植物影响主要表现在以下几个方面抑制了植物的生长与发育,植物细胞80以上是水分,植物体内的一切酶促反应都是以水分为介质进行的影响了植物的光合作用,在干旱条件下,植物光合作用受到气孔因素的影响,气6孔关闭后,导致光合作用下降,同时还会发生光抑制作用使植物的呼吸作用增强,加快体内物质的水解,合成能力降低对植物造成氧化伤害,植物体内存在自由基的产
12、生和清除体系,在正常生长情况下,这一体系处于动态平衡,当植物受到干旱胁迫时,这一平衡被打破,自由基积累,引发或加剧过氧化作用,造成细胞膜系统的损伤,严重时会导致植物死亡5。4干旱胁迫对园林植物生理生化的影响41水分生理植物的抗旱性与植株的水分状况有关。叶片相对含水量、叶水势、压力势能够很好地反映出植株水分状况与萎蔫之间的平衡关系，因此通常作为植物的水分状况指标。研究表明，随干旱胁迫强度的加大，处理时间的延长，叶片相对含水量和叶水势会逐步下降，抗旱性强的植物下降速率比抗旱性弱的植物慢。高海峰6发现柽柳通过水势、相对含水量、持水力等一系列水分生理的调节来抵抗干旱胁迫，柽柳抗旱性越强，则水势越低，持
13、水力越强。束缚水与自由水的比值通常是判断植物抗旱性的一个重要指标。如沙冬青的束缚水与自由水比值高，水势低，吸水能力强，具有很强的抗旱性7。42植物的光合作用和蒸腾作用干旱胁迫下，植物的光合作用受抑制，其抑制因素有气孔因素和非气孔因素。气孔因素指水分亏缺导致气孔关闭，二氧化碳供应减少，从而光合作用降低；非气孔因素指水分胁迫使叶绿体片层结构受损，其光合活性下降,导致光合速率下降。谷瑞升等8指出净光合速率与气孔扩散阻力呈极显著正相关。顾振瑜等9研究指出元宝枫幼苗在轻度和中度水分胁迫时光合作用的降低既有气孔因素影响，也有非气孔因素的影响；严重干旱时光合作用的降低主要是受非气孔因素的限制。43渗透调节参
14、与植物渗透调节的渗透调节物质很多，可以分为无机离子K、CL、CA2、MG2、NA等，有机物质可溶性糖、游离氨基酸、有机酸等，其中脯氨酸是最重要和有效的有机渗透调节物质。干旱胁迫下脯氨酸累积比处理开始时含量高几十倍甚至几百倍10。大量试验证明。脯氨酸的积累说明其含量与干旱程度呈正相关，水分胁迫越强，脯氨酸含量越高11,12。但也有人认为，脯氨酸数量多少不宜作为植物抗旱性的生理指标。脯氨酸的积累可能与细胞的存活状况和蛋白质代谢情况有关13。目前，关于脯氨酸积累与抗旱性之间的关系仍有争议。44干旱胁迫对植物体内活性氧清除的影响干旱对植物造成多种损伤。目前已证实干旱造成的损伤多数与活性氧有关。其中包括
15、超氧自由基、过氧化氢、氢氧根离子和羟基自由基等14。干旱胁迫下的叶片的氧化伤害与胁迫程度有密切关系，由此反映出植物对干旱胁迫具有生理的适应性15。如中等程度水分胁迫还可以诱导向日葵叶片保护酶活性增加和GSH含量提高16；适度水分胁迫使刺槐苗木叶片抗氧化酶体系清除超氧阴离子自由基能力得到7加强17。5抗旱性研究方法植物抗旱性是通过抗旱鉴定指标来体现的，一般来说，生长发育和产量指标是鉴定抗旱性的可靠指标。为了加速抗旱性鉴定和抗旱遗传育种进程，一些简单、可靠而又快速的形态解剖和生理生化指标在抗旱性的间接鉴定中具有重要意义18。51形态指标在形态性状上，如根系的长度、数量及其分布，植株冠层结构特征等。
16、都与抗旱性有不同程度的关系。一些长期生长在干旱少雨地区的植物，为了适应恶劣的环境条件。从植株形态上表现为株型紧凑，叶直立，根系发达，较大的根冠比，叶片和角质层厚等以抵抗水分胁迫。从叶片的解剖结构发现抗旱性较强的品种叶肉组织分化程度较高。具有发达的栅栏组织和维管组织，导管多且导管直径较大。程加省等19对云南旱地小麦的研究表明随着土壤持水量的升高，旱地品种根数、株高、茎粗、茎节数都极显著地高于田麦品种。52生理指标近年来许多研究者对根系提水在抗旱性鉴定中的作用做了大量工作。植物根系提水作用，特别是在蒸腾降低的情况下。通过深层湿润土壤中的根系吸收水分。并沿维管束系统将水运至浅层根系，然后将部分水分释
17、放至浅层干燥土壤中的一种生理现象，它能够在一定程度上缓解浅层根系因缺水导致的死亡。维持植物生存和生产。这一研究已扩展到乔木、灌木、牧草、水果和农作物等20多个植物种类20,21。但目前在抗旱品种选育方面将根系提水能力作为抗旱鉴定指标或育种指标尚未见报道。53生化指标在生化指标上，如脯氨酸和甘露醇等渗透性调节物质的含量、植株的脱落酸水平和SOD酶与CAT酶活性等。渗透调节是植物抵御干旱的一种重要方式。不同植物种类及同一植物种类的不同品种之间可溶性糖、氨基酸含量及其他物质含量存在差异。李君等22发现随水分胁迫强度的增加，抗旱性强的野生马蹄金叶片渗透调节物质的积累量及积累速度均高于栽培品种。刘瑞香等
18、23发现，不同的干旱胁迫条件下，沙棘叶内脯氨酸和可溶性糖含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而增加。张智等24研究斑叶芒、狼尾草、矮浦苇3种观赏草在自然失水胁迫下的生理变化。结果显示游离脯氨酸的积累与植物受伤害程度成显著正相关。54综合指标植物的抗旱性是由多种因素相互作用构成的一个较为复杂的综合性状，用具有时间限制8的少数几个指标来阐明植物抗旱的途径、方式和机理，或进行耐旱性评价都难以反映植物的真实情况，近年来较多采用综合指标法，其计算方法包括抗旱总级别法、模糊数学中的隶属函数法、灰色关联度分析法等。王育红等25采用抗旱总级别法，确定9个旱稻品种的抗旱性强弱顺序，这与生产实际情况相符。何雪
19、银等26以模糊隶属函数法对玉米苗期抗旱性的分析表明，模糊隶属函数法可以避免单一指标的片面性。能较全面地评价玉米的抗旱性。张超等27首次应用灰色关联度分析法对观赏木本植物进行抗旱生理的应用分析研究，明确水分胁迫下各生理生化指标对两种绣线菊影响的主次关系。6展望植物抗旱是一个复杂的机理，不同作物和品种适应干旱的方式是多种多样的，一些作物具有综合性的、几种机理共同作用的抗旱特性。因此，今后对于植物抗旱生理生态的研究应该更为全面，加强综合比较研究。此外，今后工作的重点还应加大自然条件下植物抗旱性的研究增强实践意义。同时，应该结合最新的分子生物学手段，从分子水平上认识植物抗旱机理，对干旱诱导蛋白的编码基
20、因、抗氧化酶系统、渗透调节机制等进行系统研究。参考文献1王惠芝,武亚敬,李佳琪等4种地被植物的抗旱性评价J现代农业科技2010,61911922王赫,刘利,周道玮4种苜蓿属植物幼苗的抗旱性研究J草地学报2010,1822052113辛国荣,董美玲,宋淑明牧草抗旱性研究水分胁迫下8种燕麦品种的抗旱性综合评价J草业科学1996,13630344季孔庶,孙志勇,方彦林木抗旱性研究进展J南京林业大学学报自然科学版2006,3061231285姚芹,宋浩植物抗旱机制研究进展J现代农业科学2009,1691261276高海峰柽柳属植物水分状况的研究J植物生理学通讯1988,220247ZHOUYJADVA
21、NCESOFDMUGHTRESISTANCEANDFRIGIDRESISTANCEMECHANISMRESEACHONAMMOPIPTANTHUSMONGOLICUSJOUMALOFDESERTRESEARCH,2001,33123168谷瑞升,郗荣庭,童本群早实核桃水分指标的研究J林业科学1991,2744614649顾振瑜,胡景江,文建雷元宝枫对干旱适应性的研究J两北林学院学报1999,1421610王忠植物生理学M北京中国农业出版社200011李君,周守标,王春景等野生和栽培马蹄金抗旱性比较及其抗旱机制初探J植物生态学报2007,31352152712孙彦,杨青川,张英华不同草坪草种及品
22、种苗期抗旱性比较J草地学报2001,91162013王邦锡,黄久常,王辉不同植物在水分胁迫条件下脯氨酸的积累与抗旱性的关系J植物生理学报91989,1515465114谭晓荣,吴兴泉,戴嫒等小麦幼苗叶片活性氧清除能力对干旱胁迫的响应J河南农业科学2001,2273015李广敏作物抗旱生理与节水技术研究M北京气象出版社20011213,929316NAVARRIHZOF,RICCIF,VAZZANAC,QUARTACEIMFUNUSUALCOPOSITIONOFTHYLAKOIDMEMBRANESOFTHERESUHLECTIONPLANTBOCAHYGROSEOPICACHANGESONLIP
23、IDSUPONDEHYDRATIONANDREHYDRATIONJPHYSIOLPLANT1995,9413514217薛设,王进鑫,吉增宝等旱后复水对刺槐苗木叶片保护酶活性和膜质过氧化的影响J西北农林科技大学学报2009,3978L8518谭艳,彭尽晖植物抗旱机理及抗旱性鉴定方法研究进展J广西农业科学2010,41542342619程加省,于亚雄,杨全华等云南旱地小麦的抗旱性检测与比较J西南农业学报2008,211576120李唯,胡自治,杨德龙等苜蓿、玉米根系提水作用测定的影响因素J甘肃农业大学学报2008,4317L7621历思茂,翟衡葡萄根系提水作用研究J中外葡萄与葡萄酒2006,4L
24、2L522李君,周守标,王春景等野生和栽培马蹄金抗旱性比较及其抗旱机制初探J植物生态学报2007,31352152723刘瑞香,杨吉力,高丽中国沙棘和俄罗斯沙棘叶片在不同土壤水分条件下脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化J水土保持学报2005,19314815124张智,夏宜平,常乐等3种观赏草在自然失水胁迫下的生理变化与耐旱性关系J东北林业大学学报2007,3512172025王育红,姚宇卿旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究J干旱地区农业研究2005,23413413726何雪银,文仁来模糊隶属函数法对玉米苗期抗旱性的分析J西南农业学2008,211525627张超,冯楠楠,樊超等灰色关联度分析法
25、在两种绣线菊抗旱生理研究中的应用J安徽农学通报2007,1315394210本科毕业设计（20_届）枫香、青冈与木荷的耐旱性比较研究11目录目录101引言22材料与方法221试验材料2211枫香2212木荷3213青冈322试验基地概况323试验设计424试验方法4241叶片保水力的测定4242脯氨酸PRO质量分数测定4243植物叶绿素含量测定5244植物丙二醛含量测定6245相对电导率的测定73实验结果731干旱条件下不同树种叶片叶片保水力的变化732干旱条件下不同树种叶片叶片脯氨酸PRO的变化833干旱条件下不同树种叶片叶片叶绿素含量的变化1034干旱条件下不同树种叶片叶片丙二醛含量的变化
26、1135干旱条件下不同树种叶片叶片相对电导率的变化114结论13致谢错误未定义书签。参考文献14附录错误未定义书签。12摘要干旱灾害是全球最大的自然灾害之一，干旱会明显影响植物的生长发育。因此，植物抗旱性的比较研究和提高植物自身抗旱性和水分利用效率等研究具有很大的意义。本研究通过对枫香LIQUIDAMBARFORMOSANA）,木荷SCHIMASUPERBA和青冈（CYCLOBALANOPSISGLAUCA）3个树种的保水力、脯氨酸含量、相对电导率、叶绿素含量和丙二醛含量等生理指标的测定，比较它们的耐旱性，为以后城市绿化用树提供参考。实验表明，木荷的耐旱性最强，青冈次之，枫香最弱。关键词抗旱性
27、；叶绿素含量；相对电导率；保水力；脯氨酸含量；丙二醛含量；枫香；青冈；木荷ABSTRACTDROUGHTISONEOFTHEWORLDSLARGESTNATURALDISASTER,DROUGHTCANSIGNIFICANTLYAFFECTPLANTGROWTHANDDEVELOPMENTTHEREFORE,COMPARATIVESTUDIESOFPLANTDROUGHTRESISTANCEANDIMPROVEITSDROUGHTRESISTANCEANDPLANTWATERUSEEFFICIENCYRESEARCHHASGREATSIGNIFICANCEINTHISSTUDYOFLIQUID
28、AMBARFORMOSANA,SCHIMASUPERBAANDCYCLOBALANOPSISGLAUCATHREESPECIESOFWATERRETENTIONCAPACITY,PROLINECONTENT,RELATIVEELECTRICALCONDUCTIVITY,CHLOROPHYLLCONTENTANDPHYSIOLOGICALINDICATORSOFMALONDIALDEHYDEDETERMINATION,ACOMPARISONOFTHEIRDROUGHTTOLERANCE,URBANGREENINGWITHTREESFORFUTUREREFERENCEEXPERIMENTALRES
29、ULTSSHOWTHATTHESTRONGESTDROUGHTSUPERBA,CYCLOBALANOPSISSECOND,LIQUIDAMBARWEAKESTKEYWORDSDROUGHTRESISTANCECHLOROPHYLLCONTENTRELATIVECONDUCTIVITYWATERHOLDINGCAPACITYPROLINECONTENTMDALIQUIDAMBARFORMOSANAGLAUCASCHIMASUPERBA1引言当前，环境恶化严重威胁人类的生存与发展，伴随着人类文明的发展，生态破坏，土地沙化等环境问题也都突显出来。上世纪50年以来，全球森林资源已失去了一半。据联合国粮
30、农组织统计，地球上每分钟有2000平方米森林被毁掉。世界沙漠化土地已经达3600万平方公里，几乎是中国、美国和俄罗斯国土的总和。干旱是最为严重的自然灾害之一，其出现的次数、持续的时间、影响的范围及造成的损失居各种自然灾害之首。我国干旱、半干旱地区的面积占国土总面积的二分之一，即使在非干旱的主要农业区也经常出现不均匀降水，受到季节性干旱的侵袭。由于林木在幼苗阶段对水分胁迫特别敏感，使得在干旱、半干旱地区以及有严重的季节性干旱的地区，由于水分不足而严重影响苗木成活从而给造林工作带来了巨大困难12。我国对植物抗旱性的研究，始于20世纪90年代，许多学者在抗旱性鉴定的生理生化指标上做了大量研究，但是采
31、用单一生理生化指标评价作物抗旱性很难符合实际，且一些生理指标测定技术存在局限性，从而影响其评价的准确性4。目前栽种的绿化树种中抗旱树种较少，景观比较单调。枫香、木荷、青冈都是亚热带地区的建群种，也是华东地区的乡土树种，为了能更准确地了解其在干旱胁迫下的生理变化，为在干旱地区筛选生态绿化树种提供理论依据，本研究对枫香、木荷、青冈3个树种的抗旱性进行比较研究。本研究不仅可以开发抗旱性乡土树种，而且能增加城市生态绿化树种的种类，丰富环境景观，对改善生态环境，促进我国经济的可持续发展有着重大意义。2材料与方法21试验材料选用2年生的生长健壮、无病虫害、同一树种长势基本一致的苗木为供试材料。供试树种为枫
32、香LIQUIDAMBARFORMOSANA、木荷SCHIMASUPERBA和青冈（CYCLOBALANOPSISGLAUCA）。211枫香枫香属金缕梅科枫香树属，分布于我国秦岭及淮河以南各省，北起河南、山东，东至台湾，西至四川、云南及西藏，南至广东；亦见于越南北部，老挝及朝鲜南部。枫香为落叶乔木，高达30米，胸径最大可达1米，树皮灰褐色，方块状剥落；小枝干后灰色，被柔毛，略有皮孔；芽体卵形，长约1厘米，略被微毛，鳞状苞片敷有树脂，干后棕黑色，有光泽。叶薄革质，阔卵形，掌状3裂，中央裂片较长，先端尾状渐尖；两侧裂片平展；基部心形；上面绿色，干后灰绿色，不发亮；下面有短柔毛，或变秃净仅在脉腋间有毛
33、；掌状脉35条，在上下两面均显著，网脉明显可见；边缘有锯齿，齿尖有腺状突；叶柄长达11厘米，常有短柔毛；托叶线形，游离，或略与叶柄连生，长114厘米，红褐色，被毛，早落。枫香具有一定的药用价值，紫红色的枫叶有很强的观赏性，尤其南方的秋景主要为枫香树的红叶。作为行道树，为很好的城乡绿化树种。212木荷木荷是茶科荷树属植物，产于福建、江苏、浙江、安徽、江西、湖南、四川、贵州、云南、广东等省。木荷属乔木，高达30米，胸径1米，树皮灰褐色，块状纵裂，叶革质，卵状椭圆形或距圆形，先端渐尖或短尖，基部楔形，无毛。新叶初发，老叶人秋均呈红色，艳丽可爱。57月间开肥大白色或淡红色而芳香之花，腋生于枝的上端，蒴
34、果近球形，中轴常宿存，911月成熟，种子扁平、肾形、边缘具翅。木荷可用于治疔疮，具有清热解毒的功效。木荷枝繁叶茂，夏天开花，具有很好的观赏性，也是园林绿化的优良树种。213青冈青冈属壳斗科青冈属，在我国分布十分广泛。在我国北亚热带落叶、常绿阔叶混交林区南京、扬州、镇江、南通、常州等地区，中亚热带常绿、落叶阔叶林区九江、吉安、井冈山、赣州、上海、长沙、重庆、成都、昆明等地区，南亚热带常绿阔叶林区福州、厦门等地区都有分布。青冈为常绿乔木，高达22M，胸径达1M。树皮平滑不裂；小枝青褐色，无棱，幼时有毛。叶互生，集枝顶，革质，椭圆形，倒卵状椭圆形，叶基宽楔形成圆形，叶中部以上有锯齿。五月开黄绿色花，
35、花单性，雌雄同株，雌花数个生枝顶；雄花柔荑花序，细长下垂。壳斗碗形，径1CM左右；坚果椭球形，长1217CM，径1CM，1011月成熟。青冈种子含淀粉6070，是重要野生木本淀粉植物。青冈叶椭圆形，亦是城市绿化的优良树种。22试验基地概况平窑试验基地拥有室内养殖设施，可对部分育种区域进行人工浇水操作，对另一部分区域进行干旱处理，可以很好的满足本试验要求。23试验设计本试验采用盆栽试验，试验点为宁波大学和平窑植物研究基地。采用随机区组试验设计，每组20株幼苗，进行完全干燥处理。试验分为5个时间梯度进行，分别为0,5,10,15,20天。在每个时间点，观察植物的形态变化，并取叶子若干（数量以满足当
36、次测量所需量为准），进行试验测量。测量指标为叶片的保水力，相对电导率，脯氨酸PRO质量分数，丙二醛含量和叶绿素含量等，重复3次处理。24试验方法241叶片保水力的测定为了衡量树种保水力的大小，我们可以用失水率来表达。失水率高的表示保水力小，反之，失水率低的，保水力大。随机取各供试树种的叶片6片，擦去表面的水分和尘土称鲜质量，在室内自然干燥，于24H后称质量，然后105杀青30MIN，95烘至恒量，称干质量计算失水率并作图，如图表1。计算公式失水率鲜叶质量一24H失水后叶片质量干叶质量24100。242脯氨酸PRO质量分数测定用磺基水杨酸提取植物体内的脯氨酸，不仅大大减小了其他氨基酸的干扰，快速
37、、操作简便，而且不受样品状态（干或鲜样）限制。酸性条件下，脯氨酸与茚三酮反应生成稳定的红色缩合物，用甲苯萃取后，此缩合物在波长520NM处有一最大吸收峰22。脯氨酸浓度的高低在一定范围内与其消光度成正比。游离脯氨酸的提取称取03G叶片鲜样（来自经干旱处理和对照的不同材料），剪碎后放入具塞试管中，加5ML3磺基水杨酸溶液，加塞后在沸水浴中提取10MIN，过滤液待测。游离脯氨酸的测定取提取液2ML于具塞试管中，加入2ML蒸馏水、2ML冰醋酸和4ML酸性茚三酮试剂，摇匀后在沸水浴中加热显色2H，取出后冷却至室温，加入4ML甲苯，充分摇匀以卒取红色产物。静置约10MIN，吸取甲苯层，于分光光度计520
38、NM波长处测定吸光度20。测定结果计算测得520NM处得吸光度，根据公式，计算样品中的脯氨酸含量并作图，如图表2。脯氨酸含量（G/G）（CV/A）/W或脯氨酸含量（）（CV/A）/W104式中C由标准溶液查得脯氨酸G数；V提取液总体积（ML）；A测定液总体积（ML）；W样品重（G）；1G106G。243植物叶绿素含量测定高等植物光合作用过程中利用的光能是通过叶绿体色素光合色素吸收的。叶绿体色素由叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素和叶黄素组成3。叶绿体色素的提取、分离和测定是研究它们的特性以及在光合中作用的第一步。叶片叶绿素含量与光合作用密切相关，是反眏叶片生理状态的重要指标。在植物光合生理、发育生理
39、和抗性生理研究中经常需要测定叶绿素含量。叶绿素不溶于水，溶于有机溶剂，可用多种有机溶剂，如丙酮、乙醇或二甲基亚砜等研磨提取或浸泡提取14。叶绿色素在特定提取溶液中对特定波长的光有最大吸收，用分光光度计测定在该波长下叶绿素溶液的吸光度也称为光密度，再根据叶绿素在该波长下的吸收系数即可计算叶绿素含量。利用分光光计测定叶绿素含量的依据是LAMBERTBEER定律，即当一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。其数学表达式为AKBC。式中A为吸光度；K为吸光系数；B为溶液的厚度；C为溶液浓度。试验步骤取样用毛笔或毛刷清除叶片表面的灰尘，用打孔器从绿叶和黄叶上各打取025DM
40、2的叶圆片，立即称重，剪碎后放入研钵中。（在正规实验中应各重复3次，本实验为减少丙酮向环境中的排放，故不设重复）。注意取样时要避开大的叶脉。研磨提取向研钵中加入80丙酮25ML，以及少许CACO3中和酸性，防止叶绿素酯酶分解叶绿素和石英砂，研磨成匀浆，再加入3ML80丙酮，继续研磨至组织变白，在暗处静止35MIN后，用一层干滤纸过滤到25ML容量瓶中，用滴管吸取80丙酮将研钵洗净，清洗液也要过滤到容量瓶中，并用80丙酮沿滤纸的周围洗脱色素，待滤纸和残渣全部变白后，用80丙酮定容至刻度5。读取吸光度取厚度为LCM的洁净比色皿，注意不要用手接触比色皿的光面，先用少量色素提取液清洗23次，注意清洗时
41、要使清洗液接触比色皿内壁的所有部分，然后将色素提取液倒入比色皿中，液面高度约为比色皿高度的4/5，将撒在比色皿外面的溶液用滤纸吸掉（注意不能擦），再用擦镜纸擦干擦净。将比色皿放入仪器的比色皿架上，注意不要将溶液撒入仪器内。第一个位置放盛有80丙酮的比色皿，做为空白对照。将仪器波长分别调至663、645NM处，以80丙酮做为空白对照调透光率100，分别测定溶液在上述三个波长下的吸光度。每个样品重复测定3次。注意，每次在转换波长时，都要用80丙酮调透光率10016。结果与计算利用分光光计测定叶绿素含量的依据是LAMBERTBEER定律，即当一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的
42、乘积成正比6。其数学表达式为AKBC式中A为吸光度；K为吸光系数；B为溶液的厚度；C为溶液浓度。叶绿素A、B的丙酮溶液在可见光范围内的最大吸收峰分别位于663、645NM处。叶绿素A和B在663NM处的吸光系数（当溶液厚度为1CM，叶绿素浓度为GL1时的吸光度）分别为8204和927；在645NM处的吸光系数分别为1675和4560。根据LAMBERTBEER定律,叶绿素溶液在663NM和645NM处的吸光度（A663和A645）与溶液中叶绿素A、B和总浓度（AB）（CA、CB、CA十B），单位为GL1），的关系可分别用下列方程式表示A6638204CA927CB（1）A6451676CA45
43、60CB（2）解方程（1）和（2）得CA127A663259A6453CB229A645467A6634CA十B203A645804A6635从公式（3）、（4）、（5）可以看出，只要测得叶绿素溶液在663NM和645NM处的吸光度，就可计算出提取液中的叶绿素A、B浓度和叶绿素总浓度（AB）。由测得试验数据计算出叶绿素含量并作图，如图表3。244植物丙二醛含量测定丙二醛（MDA）是由于植物官衰老或在逆境条件下受伤害，其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的18。它的含量与植物衰老及逆境伤害有密切关系。测定植物体内丙二醛含量，通常利用硫代巴比妥酸TBA在酸性条件下加热与组织中的丙二醛产生显色反应
44、，生成红棕色的三甲川（3、5、5三甲基恶唑2、4二酮），三甲川最大的吸收波长在532NM7。但是测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰，其中最主要的是可溶性糖，糖与硫代巴比妥酸显色反应产物的最大吸收波长在450NM处，在532NM处也有吸收。植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加，因此测定植物组织中丙二醛与硫代巴比妥酸反应产物含量时一定要排除可溶性糖的干扰8。此外在532NM波长处尚有非特异的背景吸收的影响也要加以排除。低浓度的铁离子能显著增加硫代巴比妥酸与蔗糖或丙二醛显色反应物在532、450NM处的吸光度值，所以在蔗糖、丙二醛与硫代巴比妥酸显色反应中需要有一定的铁离子，通常植物组
45、织中铁离子的含量为100300GG1DW，根据植物样品量和提取液的体积，加入FE3的终浓度为05NMOLL1。在532NM、600NM和450NM波长处测定吸光度值，即可计算出丙二醛含量（图表3）。试验步骤A丙二醛的提取称取受干旱等逆境胁迫的植物叶片1G，加入少量石英砂和10三氯乙酸2ML，研磨至匀浆，再加8ML10三氯乙酸进一步研磨，匀浆以4000R/MIN离心10MIN，其上清液为丙二醛提取液。B显色反应及测定取4支干净试管，编号，3支为样品管（三个重复），各加入提取液2ML，对照管加蒸馏水2ML，然后各管再加入2ML06硫代巴比妥酸溶液。摇匀，混合液在沸水浴中反应15MIN，迅速冷却后再
46、离心。取上清液分别在532、600和450NM波长下测定吸光度（A）值。C丙二醛含量计算由于蔗糖TBA反应产物的最大吸收波长为450NM，毫摩尔吸收系数为854103，MDATBA反应产物在532NM的毫摩尔吸收系数分别是74103和155103。532NM非特异性吸光值可以600NM波长处的吸光值代表19。按双组分分光光度法原理，建立方程组，解此方程组即可求出MDA及可溶性糖浓度（图表4）。245相对电导率的测定取处理和对照样品各05G，放入试管中，加10ML去离子水（若制备困难可用普通蒸馏水代替），置25下10H。用玻璃棒搅拌均匀，然后用电导仪测电导值分别为T1和C1。再将试管放入沸水中1
47、0MIN,待其冷却至25时，测得处理和对照的电导值为T2和C2，按下式计算电解质渗出率和伤害度电解质渗出率（）浸泡液电导率值/煮沸后电导率值100；伤害度（）（处理电导率值T1对照电导率值C1）/（处理煮沸后电导率值T2对照煮沸后电导率值C2）100。由方程得出结果并作图（图表5）。3实验结果31干旱条件下不同树种叶片叶片保水力的变化失水率是衡量一种植物抗旱性的重要指标之一，植物叶片失水速率或保水力反应了植物细胞内自由水和束缚水的状况，是鉴定植物抗旱力的重要指标9。抗旱性强的树种，失水较慢，保水率较大在持续干旱的过程中各树种的失水速率随着胁迫程度的加强呈下降趋势，这说明各树种均能以减小叶片的失
48、水速度的方式来抵御这种干旱胁迫21。表13种植物干旱下叶片保水力的变化TAB1THECHANGEOF3PLANTLEAFWATERRETENTIONCAPACITYUNDERDROUGHTCONDITIONS胁迫时间D测试叶片失水率木荷青冈枫香50041097004076300590171000537004688600452891500436650041078已死亡20003964500327500010020030040050060070510152025时间（D）叶片失水率（）木荷青冈枫香图13种植物干旱下叶片保水力的变化FIG1THECHANGEOF3PLANTLEAFWATERRETE
49、NTIONCAPACITYUNDERDROUGHTCONDITIONS从图1中我们可以看出，在实验过程中，枫香的失水率较大，而且随着时间的推移，失水率下降。木荷和青冈的失水率均先上升后下降，在实验10天的时候达到最大值，但总体呈下降趋势。在本次试验中，青冈的失水率相对较小，而且相对稳定，而枫香的失水率则相对较大，说明在本次研究对象中，青冈的保水力是较好的，木荷其次，而枫香的保水力则较差。从该指标来看3种树种幼苗的抗旱能力大小为青冈木荷枫香。32干旱条件下不同树种叶片叶片脯氨酸PRO的变化在正常条件下，作物体内游离脯氨酸含量甚微，约占游离氨基酸总量的百分之几,但在受到干旱、盐渍等渗透胁迫时，脯氨酸会大量积累,其含量甚至提高百倍以上齐永青，肖凯，2003。从图中各树种脯氨酸含量的变化趋势可以看出，在干旱胁迫下，枫香和木荷的叶片PRO含量呈现出总体增加的趋势，但青冈的叶片脯氨酸含量却呈现出略微下降的趋势。大量研究表明，在干旱胁迫下，尽管不同植物或同种植物的不同栽培品种之间表现出较大差异，但在相同时间内干旱胁迫强度越大，作物积累游离PRO量越多10。表2干旱条件下3个树种叶片脯氨酸的变化TAB2THECHANGEOF3TREESPECIESINPROLINEUNDERDROUGHTCON
