论文部分内容阅读
克隆植物是植物界中一个非常庞大又特别的群类,它在生存、生长、繁殖和利用资源等方面,通常比非克隆植物具有更加大的优势。火柴头(Commelina benghalensis L.)为一年生草本植物,依靠其匍匐茎进行营养繁殖,是一种典型的克隆植物。光照是影响植物存活、生长发育、繁殖的关键因素,生理整合是克隆植物重要的特征,本文采用遮光、切断匍匐茎的方式处理火柴头实生植株,测定火柴头主株和分株各构件的生物量,叶片的含水量、相对电导率、游离Pro含量、可溶性糖含量、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数,以揭示火柴头在异质的光环境中的生理整合特性。主要得到如下研究结果 (1)研究发现火柴头在光胁迫下存在生理整合,且整合方向为双向;叶由分株向主株的整合强度为10%,主株向分株的整合强度为6.6%;茎由分株向主株的整合强度为11.9%,主株向分株的整合强度为7.9%;叶片中可溶性糖的整合,分株向主株的整合强度为9.1%,主株向分株的整合强度为6.6%。 (2)研究发现火柴头在全光照时,叶和茎生物量基本相同,也就是说火柴头给叶和茎分配相同的资源。但当分株被遮光时主株的花干重还要大于全不遮时主株花干重,说明当火柴头的分株处于光逆境时,主株光照充足时,火柴头会分配更多资源给主株花苞,表明了分株的营养环境能够影响植株的资源分配格局。也表明整合作用对资源进行了合理分配,从而促进克隆植物表型的改变来适应不同的生境。 (3)在生理生化方面,遮光会导致叶绿素含量和光能转化效率降低,导致叶片可溶性糖含量降低以及干物质积累的降低。全遮光还会导致火柴头叶片分株的SOD活性升高、CAT活性下降,主株的POD活性升高。分株CAT活性的降低,可能是H2O2作为一种胁迫信号而激活其它抗氧化保护机制。同时遮光使MDA的含量升高,对膜系统造成了一定程度的伤害,叶片的脯氨酸含量和相对电导率升高。 (4)当火柴头主株或分株遮光时,被遮光的主株或分株叶片MDA和Pro的含量较对照高,但又不同程度低于全遮光的植株。由此可知,克隆分株通过生理整合作用,降低了细胞膜受氧化损伤的程度,并通过提高Pro含量整体上增强了对光胁迫的适应性。 (5)切断匍匐茎分株遮光后,分株叶片的SPAD值和Fv/Fm值以及叶片含水量比连接分株遮光时低,且达显著水平,证明生理整合可以减少逆境对分株的伤害,延缓分株的衰老。