女贞耐盐性初步测定开题报告

 2022-01-30 19:11:16

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等(列出主要参考文献)

1.1本课题的意义

女贞(LigustrumlucidumAit.)又名蜡树、将军树,为木犀科女贞属,常绿小乔木,原产于我国,主要分布于长江流域及南方各省区,华北与西北地区也有栽培。它既是园林中常见的观赏树种,又可作抗污染绿化树种,阻滞尘土能力强,能净化城市的空气[1]。女贞适应性较强、栽培管理粗放、耐旱节水、绿化效果好,是园林绿化中不可多得的优良树种之一。

土壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题。据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计,全世界盐碱地面积为9.54亿hm2[2]随着人口不断增长和经济全球化趋势的发展,面临的人口-环境-资源问题更加严重,其中土地沙漠化、水土流失和盐碱化呈现逐步加重的趋势[3,4]。据估计,全球盐碱地每年以1106~1.5106hm2的速度在增长[5]。土壤盐碱化和次生盐碱化问题,已经成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素。中国盐碱地面广量大,西北、华北、东北西部和滨海地区都有分布[6],利用盐碱地是广大科技工作者不断研究的课题。

研究表明女贞为中度耐盐树种,是比较理想的盐碱地绿化造林树种[7],通过研究土壤盐分(NaCl)胁迫对女贞的影响,分析女贞的抗盐性,为盐碱地土壤改良提供科学选择的依据,同时为女贞耐盐育种和开发利用提供理论依据。

1.2国内外研究概况

耐盐植物种质资源、植物耐盐性、土壤盐分与植物生长之间的关系研究一直是国内外上非常活跃的研究领域[8]。国内外经验证明,在盐碱地上种植耐盐植物,不仅可改善生态环境,而且可利用耐盐植物,不失为目前治理盐碱地的有效措施[9-16]。

有关女贞栽培方面的研究主要集中在苗木繁殖[17]、病虫害防治[18]、光合色素[19]和气孔特性[20]等方面,近年来,女贞的抗逆生理研究方面越来越受到重视。杨晓玲等[21]研究表明,女贞的抗低温和抗旱能力均较强,王春芳等[22]研究表明,女贞对盐胁迫具有较强的抗性。

1.3应用前景

本试验通过研究土壤盐分(NaCl)胁迫对女贞的影响,分析女贞的抗盐性,为盐碱地土壤改良提供科学选择的依据,同时为女贞耐盐育种和开发利用提供理论依据。

[1]毛龙生.观赏树木学[M].第1版.东南大学出版社,2003:88.

[2]赵可夫,范海,宋杰,等.中国盐生植物的种类、类型、植被及其经济潜势[A].刘小京,刘孟雨.盐生植物利用与区域农业可持续发展[C].北京:气象出版社,2002:1-9.

[3]王遵亲,祝寿泉,俞仁培,等.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.

[4]彭镇华.中国森林生态网络体系建设[M].北京:中国林业出版社,2002.4:77.

[5]彭镇华,王成.河流沿线土地利用对策的研究[J].应用生态学报,2002,13(4):6-8.

[6]李彬,王志春,孙志高,等.资源与可持续利用研究[J].旱地区农业研究,2005,23(2):154-158.

[7]张玲菊,黄胜利,周纪明,等.常见绿化造林树种盐胁迫下形态变化及耐盐树种筛选[J].江西农业大学学报,2008,05:833-838.

[8]陈德明.盐渍环境中的植物耐盐性及其影响因素土壤学进展[J].土壤学进展,1994,22(05):23-29.

[9]张世绥.盐碱地绿化的优良树种[J].林业实用技术,2006,3:27-29.

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[12]邓运川.适合盐碱的绿化树种[J].国土绿化,2003,8:47.

[13]黄生林.慈溪开发区(杭州湾新区)盐碱地绿化技术综述[J].园林科技,2005,2(12):25-28.

[14]牛东玲,王启基.盐碱地治理研究进展[J].土壤通报,2002,33(6):449-455.

[15]赵可夫,李法曾.中国盐生植物[M].北京:科学出版社,1999.

[16]贾恢先,孙学刚.中国西北内陆盐碱地植物[M].北京:中国林业出版社,2005.

[17]孙金环.金叶女贞扦插生根试验研究[J].河北林业科技,2005,(1):9-10.

[18]蔡平,毛建萍,陆小燕,等.金叶女贞假尾孢病害的生物学特性和杀菌剂筛选[J].江苏林业科技,2005,32(2):5-7.

[19]李保印.金叶女贞和小叶女贞叶绿体色素的研究[J].林业科技,2005,30(3):63-65.

[20]周秀梅.金叶女贞气孔特性研究[J].河南职业技术师范学院学报,2004,32(1):39-41.

[21]杨晓玲,郭守华,齐艳玲,等.三种女贞叶片几个抗性生理指标的比较分析经济林研究,2009,27(3):94-97.

[22]王春芳,邵孝侯,方元平,等.土壤盐胁迫对女贞幼苗生理指标的影响[J].安徽农业科学,2012,40(8):4538-4539.

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

2.1研究目标

研究土壤盐胁迫对女贞幼苗叶片各项生理指标的影响以及女贞幼苗对土壤的影响,以期为盐碱地生态修复和发展过程中合理管理和利用女贞的耐盐性提供理论依据。

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3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

3.1研究方法

文献研究法、系统科学方法

3.2技术路线

3.3实验方案

3.3.1材料与试验设计

幼苗于2013年6月3日开始2d为一个单位浇水育苗,在自然的光照温度条件下生长两周,18日移栽于体积相同的瓦制盆钵中,每个盆钵栽种1-2棵,移入适宜的环境培养,共18盆,并设6盆空白对照。

试验在南京农业大学园艺学院温室内进行。育苗基质为蛭石:草炭土:珍珠岩以9:3:1的体积比配制而成的复合基质,以200%的海水配置成0(CK)、0.6%、0.8%溶液,对植物进行灌溉处理。每个处理设6次重复(1次备用)。盐化处理后视盆土干湿状况,定期定量浇3个浓度梯度的盐水。每次浇溶液前都拍下植物外观形态。为防止盐分淋失,每盆下面垫上托盘,浇水后将渗漏到托盘上的盐水或盐土再倒入盆中,从而保持盐分浓度。

3.3.2指标测定和方法

盐胁迫处理期间,每次浇水前都拍下幼苗形态并且标记生长高度,最终测定每株的

株高增长量

3.3.2.1游离脯氨酸(Pro)含量测定

磺基水杨酸方法测定

用磺基水杨酸提取,茚三酮显色法测定。

标准曲线绘制

1.准确称取25mg脯氨酸,用蒸馏水溶解后定容至250ml,其浓度为100μg/ml

2.系列脯氨酸浓度的配制:取6个50ml容量瓶,分别盛入脯氨酸原液0.5,1.0,1.5,

2.0,2.5及3.0ml,用蒸馏水定容至刻度,摇匀,各瓶的脯氨酸浓度分别为1,2,

3,4,5及6μg/ml。

3.6支试管,分别吸取2ml系列标准浓度的脯氨酸溶液及2ml冰醋酸和2ml酸性茚

三酮溶液,每管在沸水浴中加热30min。

4.冷却后各试管准确加入4ml甲苯,振荡30S,静置片刻,使色素全部转至甲苯溶

液,用移液器轻轻吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色杯中,以甲苯溶液为空白

对照,于520nm波长处进行比色。

5.标准曲线的绘制

脯氨酸测定

取0.2-0.5g剪碎叶片放入大试管中,加入5ml3%磺基水杨酸溶液,加盖玻璃球,

放在沸水浴中浸提10min。取出试管,待冷却至室温后,吸取上清液2ml,加入2ml

冰乙酸和3ml显色液,于沸水浴中加热40min。取出后冷却后加入5ml甲苯充分震

荡30s,以萃取红色物质,静待分层后吸取甲苯层在520nm下比色,于脯氨酸标准

曲线比对得出脯氨酸含量

3.3.2.2电导率(土壤,根系,地上部)的测定

根系,地上部电导率材料处理

取新鲜叶片0.5g,剪成1cm大小片段,去离子水洗涤3次,以去除表面电解质,吸

干水分。将叶片放入刻度试管中,准确加入10ml蒸馏水浸没叶片。将试管放入真

空干燥器(凡士林密封干燥器),用抽气机抽气40min左右,重新缓缓放入空气,

使叶片下沉。取出静置30min,时、随后用玻棒轻轻搅动,测定电导率EC1。测毕,

将试管放入沸水浴15min,取出后放入自来水中冷却10min,测定EC2(根部电导率

测定同上)

计算:电解质的相对外渗率=(EC2/EC1)x100%

土壤电导率处理(包括盆栽试验土壤,田间土壤)

将土壤砸碎风干,过1mm筛,称取20g置于150ml干燥三角瓶中,加入蒸馏水100ml

(水土比5:1),震荡5min,过滤于干燥三角瓶中(用抽滤瓶进行过滤直至清澈滤

液)。吸取土壤浸提液30ml,置于50ml小烧杯中,测量电导率

使用BANTE950电导率/TDS/盐度/电阻率计操作仪来进行测定

1.活化:蒸馏水浸泡半小时,滤纸吸干电杆上的水珠

2.润洗:用少量待测样品冲洗电极探头

3.设置电极常数及温度系数

4.将电导电极与温度探棒同时浸入样品中,轻轻搅拌若干次,待数值稳定后记录

3.3.2.3土壤盐含量测定

使用BANTE950电导率/TDS/盐度/电阻率计操作仪来进行测定

1.连接CON10到电导电极

2.设置电极常数

3.逐次按enter直至显示SAILNITY

4.将电导电极与温度探棒同时浸入样品中,轻轻搅拌若干次,待数值稳定后记录

3.3.2.4叶绿素含量测定

用80%丙酮提取法提取,比色法测定(李合生,2000)

1.取新鲜叶片擦净组织表面污物,剪碎(去掉中脉),混匀

2.称取剪碎的新鲜样品0.2g,放入研钵中,加入少量石英砂、碳酸钙粉及95%乙

醇2-3ml,研磨至匀浆,再加入95%乙醇10ml左右,继续研磨至组织变白,静置3-5min

3.取滤纸一张,置漏斗中,用乙醇湿润,沿玻棒将提取液缓缓倒入漏斗中,过滤至

25ml棕色容量瓶中(或用锡箔纸包裹避光),用少量95%乙醇冲洗研钵,研棒,残

渣数次,最后连同残渣一起倒入漏斗中

4.用滴管吸取95%乙醇,将滤纸上叶绿体色素全部洗入容量瓶中,直至滤纸残渣中

无绿色为止,用95%乙醇定容至25ml摇匀

5.将叶绿素提取液倒入比色杯,以95%乙醇为空白,测665nm、649nm、470nm下的

吸光度

计算:Ca=13.95A665-6.88A649

Cb=24.96A649-7.32A665

Cxc(类胡萝卜素)=(1000A470-2.05Ca-114.8Cb)/245

3.3.2.5MDA含量测定

丙二醛(MDA)含量参照Heath和Parker的硫代巴比妥酸(TBA)法测定

1.称取剪碎混合均匀的新鲜叶片1g,加入少量石英砂和10%三氯乙酸(TCA)2ml,研

磨至匀浆,再加8ml10%三氯乙酸(TCA)进一步研磨,匀浆以4000r/min离心10min,

其上清液为丙二醛提取液

2.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2ml0.6%硫代巴比妥酸溶液(TBA)。

3.摇匀,混合液在沸水浴中反应15min,迅速冷却后再4000r/min离心10min。取上

清液分别在532、600和450nm波长下测定吸光度(A)值。

计算:

A450=(85.410-3)C糖

(A532-A600)=(15510-3)CMDA (7.410-3)C糖解得:

C糖=11.71A450(mmolL-1)

CMDA=6.45(A532-A600)-0.56A450(μmolL-1)

公式中:A450在450nm波长下测得的吸光度值

3.3.2.6相对含水量测定

1.选取完全展开的幼叶,避开主脉剪下半个叶片,用锡箔纸包好,防止脱水(每个

样品生物学重复3次)

2.分别称取鲜重FW干重DW饱合重TW

干重:85℃烘箱内烘干48h称重

饱合重:叶片浸泡在蒸馏水中24h称重

计算:相对含水量RWC=100(FW-DW)/(TW-DW)

3.3.2.7数据处理

采用统计方法,处理试验数据,分析讨论。

3.4可行性分析

(1)已具备实验所需基本器材。实验材料由程宗明老师提供,申请者导师所在实验室仪器设备能满足实验所需。

(2)各项生理生态指标测定技术成熟,指标均较易测得,试验可操作性强。

(3)申请者导师多年来对植物耐盐性,盐碱地进行研究,经验丰富,能够为本实验提供有力、可靠的指导。

(4)个人刻苦踏实,有钻研精神,具备一定从事科学实验的能力。

(5)上学期,我们学习了叶绿素含量的比色法测定、电导率的测定等与本实验内容密切相关的实验操作技术,可娴熟完成实验中各项指标的测定。

综合以上条件,本试验能按预期完成。

4. 研究创新点

①目前对女贞幼苗耐盐性的研究尚少,具有较好的前导意义②对幼苗盐胁迫进行一个较为全面的分析

③研究分析结果可以进一步应用于盐碱地修复的方向

5. 研究计划与进展

2013.06.03-2013.06.17幼苗前期栽培、适时浇水自然条件下栽培;基质配制;移栽。

2013.06.18-2013.08.18日常栽培管理,定期盐胁迫处理。

2013.08.19-2013.08.23形态及各项生理指标的测定。

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