克隆植物养分生理响应机制可能与非克隆植物相比并无本质差异,但克隆植物分株间可能存在的生理整合的效应,对克隆植物的生长发育和生态行为会产生极大程度的影响。研究养分异质条件下克隆植物各分株之间的生理特性的变化不仅具有特殊性,同时也具有非常重要的科研和推广应用的价值。本实验以结缕草为材料,相连分株和剪断分株分别设置五个处理,分别为母株低养子株低养、母株中养子株低养、母株高养子株低养、子株中养母株低养、子株高养母株低养,每个处理三次重复。施肥处理设为低(等量的蒸馏水)、中(20%的高肥浓度)、高(7.085 g NH4NO3、2.063 g Na H2PO4和2.368 g KCL)三个浓度梯度,对照组加入相同体积的蒸馏水。通过对比不同养分处理条件下的结缕草的生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和营养成分含量的变化,来研究养分异质对结缕草的生长及生理特性影响。主要研究结果如下:1、对于地上和地下生物量,在对结缕草母株进行中、高养分施肥处理时,其地上和地下生物量的增加幅度要比剪断分株时小,而与之相连的子株地上和地下生物量要高于剪断分株的。这是因为,当结缕草母株处于相对营养充足而子株营养相对贫瘠的条件下,母株可能会通过某种生理整合,向子株传递养分,维持其正常生长。而当子株处于相对富营养而母株营养相对贫瘠的情况时,与之相连的母株地上、地下生物量与剪断的基本无变化,这是因为生理整合可能是有方向性的。而地下/地上生物量也可看出母株会向子株发生生理整合的规律。2、对于叶绿素a,施肥处理时相连分株的叶绿素a含量均有不同程度的增加;分株剪断时,母株、子株分别只在其各自施加高、中养分的处理组叶绿素a的含量比对照组增加。这是因为在母株或者子株养分相对丰富,而相连的子株或母株处于养分贫瘠的情况下,分株间可能会存在着某种生理整合,养分可以通过相连的匍匐茎在分株间传输。而此规律在叶绿素b和叶绿素a/b指标上的表现不是很明显。3、对于结缕草叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性来说,各施肥处理组的相连分株酶活性均比对照组有提升;对于结缕草叶片过氧化物酶(POD)活性来说,在对结缕草母株进行中养分、高养分施肥处理时,其POD活性的增加幅度要比剪断分株时的增加幅度小,而与之相连的子株POD活性要明显高于剪断分株的;在对结缕草子株进行中、高养分施肥处理时,与之相连的母株POD活性与剪断分株时的基本无变化。对结缕草叶片丙二醛(MDA)含量来说,各施肥处理组的相连分株MDA含量均比对照组有所降低;分株剪断时,母株、子株分别只在其各自施加高、中养分的处理组才比对照组增加(SOD、CAT活性)或降低(MDA含量)。这说明,相连分株中的母株处于营养相对富足,而子株养分贫瘠的情况下,母株可能会向子株发生生理整合,当子株处于营养相对富足,母株养分贫瘠的情况下,子株并没有向母株传递养分。4、施肥处理对相连结缕草分株叶片可溶性蛋白、粗纤维含量与对照组相比均有不同程度的升高,淀粉含量均有不同程度的降低。分株剪断时,母株、子株分别只在其各自施加高、中养分的处理组才比对照组增加(可溶性蛋白、粗纤维)或降低(淀粉)。这是因为在母株或者子株处于养分相对丰富,而相连的子株或者母株处于养分贫瘠的情况下,分株间可能存在某种生理整合,养分可能会通过相连的匍匐茎在分株间传输,使植株能够更好的生长。施肥处理对相连结缕草分株叶片还原糖含量均比对照组有所降低,但母株在子株高养、中养处理组降低的幅度特别小,与对照组均无明显变化;对于剪断分株,只有在母株和子株只有在子株施加中、高养分的处理组,还原糖含量才比对照组降低。这说明,相连分株中的母株处于营养相对富足,而子株养分贫瘠的情况下,母株子株之间可能存在着某种生理整合,母株可能会通过相连的匍匐茎将养分传递给子株,而当子株处于营养相对富足,母株处于养分贫瘠的情况下,由于母株的还原糖含量变化比较小,所以不能断定子株是否对母株提供支持。