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香根草(Vetiver iazizanioides)原产于热带亚热带地区,是一种优良的水土保持植物。但是在香根草的推广应用中,水因子仍然是众多生态因子中决定香根草生长发育以及景观和生态功能能否最大限度发挥的一个关键因子。为了探讨香根草旱害机理以及外源施用脱落酸(ABA)和细胞分裂素(6—BA)对香根草抗旱性的影响以及调控机制,本试验在控制条件下进行了以下几方面的研究:干旱对香根草抗氧化系统的影响及ABA、6—BA的调控;干旱对香根草光合作用的影响及ABA、6—BA的调控;干旱对香根草渗透调节物质的影响及ABA、6—BA的调控。实验结果如下:
1.干旱对香根草抗氧化胁迫系统的影响及ABA和6—BA的调控
干旱胁迫下,干旱对照处理的香根草叶片相对含水量减少,相对电导率增加;与干旱对照相比,ABA和6—BA处理提高了植株的相对含水量,降低了相对电导率。干旱胁迫下,ABA和6—BA处理的香根草植株的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)及还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)的含量均比干旱对照处理的植株高,但过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性比干旱对照低。结果表明,ABA和6—BA处理提高香根草抗旱性与ABA和6—BA提高抗氧化系统的水平有关。
2.干旱对香根草光合作用的影响及ABA和6—BA的调控
干旱胁迫下,干旱对照处理的香根草净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)和蒸腾速率(transpiration rate,Tr)下降。与干旱对照相比,ABA处理的植株表现出较高的Pn,较低的Gs和Tr。6—BA处理的植株在Pn、Gs和Tr三方面与干旱对照无显著差异。实验结果表明,ABA与6—BA对干旱条件下香根草光合系统的影响不同。ABA处理对C4途径的香根草抗旱性的增强效果更显著。
3.干旱对香根草渗透调节物质的影响及ABA和6—BA的调控
干旱对照处理显著提高了香根草叶片可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和脯氨酸的含量。干旱下,ABA处理植株叶片可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和脯氨酸的含量升高,但与正常浇水对照没有显著差异。6—BA处理植株叶片蔗糖、葡萄糖和脯氨酸的含量在中度胁迫条件下增加,且明显高于正常浇水对照。根据试验结果可以得出,ABA提高香根草抗旱性与脯氨酸的关系不大,干旱下脯氨酸的积累可能未受ABA的诱导,其水平可能只是与植株的相对含水量和水分胁迫程度有关;ABA可能导致干旱香根草植株体内可溶性糖向库器官运输,减少糖对光合作用的反馈抑制,提高植株的光合效率。