高浓度CO2缓解草地早熟禾盐胁迫的生理生化机制开题报告

 2023-02-11 12:02

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,是盐分积累在表层土壤中的过程。土壤盐渍化不仅使土壤板结,肥力下降,而且盐胁迫是影响植物生长的重要不利因素之一。大气CO2浓度不断升高,而且,到本世纪中期CO2浓度有可能会增大到之前的两倍(周广胜等,1996;Erice et al., 2006),这也引起了自然科学界对不断升高的大气CO2浓度与逆境胁迫的交互作用的关注。

草坪业作为现代农业的一部分,可以改变小气候、降低噪音、减少交通事故等,在环境改善中起着越来越大的作用(赵可夫等,1998)。草坪草的抗盐性能是草坪建植与管理中的一大难题。如果所选用的草坪草抗盐性能不好,或者所要求的抗盐水平达不到,都会使草坪建植失败。

植物具有通过积累可溶性物质来减少渗透胁迫、提高水分利用效率来降低水分散失,以及通过调节离子平衡缓解离子毒害等多种耐盐途径。盐胁迫下的植物叶片中Na 含量高,遭受离子毒害,耐盐性植物通过增加K 的吸收减少Na 来维持离子平衡,缓解Na 引起的离子毒害。渗透调节与可溶性糖、有机酸、甜菜碱和脯氨酸等渗透物质的积累有关。有研究发现高浓度CO2可以通过增加盐胁迫下植物体内脯氨酸和碳水化合物的含量来提高植物耐盐性(Geissler et al ,2009),可以提高植物叶片的净光合速率,之前我们对于草坪草狗牙根的研究中也发现高浓度CO2对于盐胁迫也有缓解作用。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标

我们之前的研究发现高浓度CO2对盐胁迫有良好的缓解作用,通过研究高浓度CO2下草地早熟禾对盐胁迫的响应,探究其缓解作用,并通过生理指标、Na /K 、激素种类及含量等数据来阐释具体的缓解机制。

研究内容:

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3. 研究的方法与方案

一 实验材料

选择冷季型草坪草早熟禾为研究材料。材料采用盆栽方式,盆内沙土比1:1。

二 实验处理

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4. 研究创新点

自然科学界对高浓度CO2与盐胁迫互作影响植物生长发育的研究多集中在农作物上,草坪草的研究甚少,对于高浓度CO2对草坪草盐胁迫的缓解机制更是鲜有报道。

我们之前的研究发现高浓度CO2对草坪草盐胁迫有一定的缓解作用,本次研究将从代谢产物水平(Na /K ,激素等)层面来阐释具体的缓解机制。

5. 研究计划与进展

2015.09-2015.12:

(1)培养早熟禾实验材料;

(2)测定不同处理期叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大羧化速率和电子传递速率,并测定光化学效率、叶片相对含水量、水分利用效率、地上部生长率和细胞膜稳定性;

2016.2-2016.5:

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