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胡杨(PopuluseuphraticaOlive.)是重要的荒漠河岸林树种,为杨柳科杨属中最古老、最原始的一个树种,是荒漠地区特有的珍贵树种,是我国首批确定的388种珍稀濒危植物中的渐危种之一。近年来,随着全球气候变暖和内陆河流域水资源的日益减少,大片胡杨因没有水源保证而干枯,对胡杨林的保护已引起了人们的广泛重视。
在植物生长发育过程中,植物激素发挥了重要作用。吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)主要促进生长发育,脱落酸(ABA)、乙烯主要起抑制作用。元素Ca、K、Mg、Fe、Zn等是植物的必需元素,与植物的新陈代谢有着密不可分的关系。
胡杨叶片形状多样。本文以位于内蒙古额济纳旗的野生胡杨作为研究对象,应用ELISA测定了不同叶型叶片发育过程中(萌发期、生长发育期、衰老期以及休眠期)的IAA、GA3、ABA、ZR的含量。并对同一叶型中不同激素含量变化以及同一激素在不同叶型中含量变化进行了比较分析。应用火焰原子吸收分光光度法,测定了胡杨不同叶型中的K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Mn等七种元素含量以及土壤中相应的可吸收态金属元素含量。获得主要结果如下:
1.胡杨叶片形状多样可归类为三种:披针型、宽卵型和过渡型。披针型萌生枝条较细,节间长,宽卵型萌生枝条较粗,节间短;披针型芽瘦小,宽卵型芽肥大。
2.随着叶片的发育,IAA、ABA、GA3含量呈上升趋势,ZR平稳上i升后,在衰老期快速下降。胡杨不同类型叶片的生长发育是四种激素协同作用的结果,不同激素间的平衡状况比单一激素的作用更为重要。
3.在胡杨叶片萌发过程的前4天,披针型与宽卵型叶的IAA、ZR、ABA含量皆呈总体上升趋势,但三种激素的含量披针型皆高于宽卵型。4天后,ABA含量基本相同,但IAA、ZR含量宽卵型皆高于披针型。从对激素含量角度分析推断,可能叶形态建成的关键时期为前4天;而披针型的GA3/ABA在萌发过程中高于宽卵型,可能这两钟激素的相互作用对叶形态建成有重要作用。
4.在胡杨叶片衰老过程中,激素含量波动很大,极不稳定,ZR含量持续下降,GA3为升高趋势,IAA略有升高,ABA基本不变,说明衰老过程可能是由IAA、ABA、GA3三种激素协同作用完成的。
5、.培胡杨萌生枝条及不同叶型的芽萌发率不同,成年胡杨披针型芽为29.3﹪,而成年宽卵型芽为19.4﹪,稍低于披针型芽;苗披针型芽萌发率为53.6﹪,远高于成年胡杨披针型芽,说明萌发率与树龄有关;披针型胡杨休眠芽中ABA含量一直保持最高,可能ABA参与调控披针型的休眠,而宽卵型芽中激素波动较大,推测胡杨的披针型与宽卵型叶片具有不同的适应环境机制。
6.胡杨生长地区土壤贫瘠。胡杨不同形状叶片在金属含量上差异明显,胡杨的元素化学特征型为K>Ca>Mg>Na型,且Mn和Zn的含量均低于其他陆生高等植物的平均含量。Ca与ABA相关系数高达0.9012,二者间变化密切相关,可能与信号传导有关;Na与iiGA3变化亦密切相关,但机制不明确。宽卵型叶片中Fe、Mn、Zn等含量均高于披针型叶片。
研究结果表明,胡杨叶片的生长发育是4种激素协同作用的结果。本文从胡杨激素调节、矿质元素调节等方面探讨了胡杨不同叶型的生长发育的调节方式,旨在探讨激素在异型叶的形态建成中的作用,及内源激素和矿质元素的动态变化及其对植物生长的调控作用,为研究胡杨适应环境的生理机制及干旱、半干旱地区植被的恢复提供一定的科学依据。