干旱胁迫对连翘幼苗非结构性碳分配和水力特性的影响

Effects of drought on non-structural carbon allocation and hydraulic characteristics of Forsythia suspense seedlings

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摘要为了探究长期干旱胁迫下连翘不同器官的非结构性碳水化合物(NSC)含量与水力特性的协调及响应机制.以连续 3 年不同水分条件处理后的连翘幼苗为研究对象,设置 3 个水分处理(适宜供水、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫),研究长期干旱胁迫后连翘幼苗的光合特性、生物量的分配、NSC各组分含量、水力特性的变化及其碳水两者之间的相关关系.结果表明:(1)适宜供水、中度干旱、重度干旱胁迫下,枝条的栓塞程度分别为 30.7%、41.8%和 42.3%,枝条导水率分别为 0.95、0.71、0.65 kg m-1 s-1 MPa-1.(2)重度干旱胁迫显著降低了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率.(3)重度干旱胁迫导致地上和粗根生物量显著降低,细根生物量和根冠比显著增加.此外,各器官的NSC含量显著降低,其根系NSC消耗量最高,根系的可溶性总糖和淀粉含量显著降低,枝条的可溶性总糖、葡萄糖和蔗糖含量增加了 12.9%、31.1%和 45.7%,而淀粉含量降低了 40.7%.(4)枝条栓塞程度和导水率与可溶性总糖、淀粉、蔗糖和葡萄糖含量显著相关,其栓塞程度与可溶性总糖、葡萄糖和蔗糖呈正相关,而与淀粉呈负相关(P＜0.01).综上所述,干旱导致连翘枝条木质部的栓塞程度增加,导水率、光合作用和水分运输效率均显著降低,但连翘通过提高枝条内可溶性总糖、葡萄糖、蔗糖含量和降低淀粉、NSC含量以提高植物在干旱条件下的存活机率及旱后水分恢复能力,研究为半干旱区连翘培育和经营提供理论依据.

作者王云霞 ^[1] 刘莹 ^[2] 付雨辰 ^[3] 李欣诺 ^[4] 刘青 ^[1] 马辉珍 ^[1] 何俐蓉 ^[5] 王国梁 ^[2] 学术成果认领

作者单位西北农林科技大学水土保持科学与工程学院,杨陵 712100 ^[1] 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院,杨陵 712100;中国科学院水利部水土保持研究所,杨陵 712100 ^[2] 西北农林科技大学资源环境学院,杨陵 712100 ^[3] 西北农林科技大学生命科学学院,杨陵 712100 ^[4] 中国科学院水利部水土保持研究所,杨陵 712100 ^[5]

关键词干旱渗透调节非结构碳水化合物水力特性 drought osmotic regulation non-structural carbohydrate hydraulic characteristics

栏目名称 研究论文

DOI 10.20103/j.stxb.202307081476

发布时间 2024-07-01

基金项目

国家重点研发计划 国家自然科学基金 国家自然科学基金