药用石斛对光强适应性及其种质改良的研究

论文题目: 药用石斛对光强适应性及其种质改良的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 植物学

作者: 蔡永萍

导师: 骆炳山,李合生

关键词: 石斛,物候期,光合特性,叶绿素荧光参数,种质改良,多糖复合物

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 石斛（Dendrobium）为兰科多年生附生草本植物,一种兼性的CAM植物,是国家重点保护的药用植物和名贵中药材,由于长期的人为破坏和滥采滥拔,其野生资源已近枯竭或濒临绝迹。为了保护野生资源或满足药用的需求,目前,许多珍贵石斛主要依赖人工栽培,但石斛人工栽培技术依然不成熟,石斛对光强的适应机理鲜见报道。本课题以安徽省霍山县3种石斛为材料,系统研究了石斛生长的物候期、有益伴生植物、茎高生长与生态因子和内源激素的关系、光合生理特性及其与环境因子的关系等;在理论上探讨兼性的CAM植物对不同光环境的适应机理,在应用上可为石斛人工栽培提供科学依据。此外,石斛的种质改良还未见报道,本课题通过比较研究霍山2种石斛亲本及其杂交F1代的生长、生理特性、有效成分的含量、石斛多糖复合物的结构特征和体外清除自由基的作用等,探讨了通过人工杂交进行石斛种质改良的可能性。研究结果如下: 1.总结了霍山3种石斛生长发育的物候期,探明了其生长的生态因子、生长与内源激素的相关性以及有益伴生植物种类。霍山3种石斛物候期有明显的差别,米斛、铁皮石斛、铜皮石斛新茎生长期分别为150d、154d和160d左右。霍山3种石斛新茎的纵、横向生长过程为S—型曲线,米斛生长只有5月～7月快速生长的一个生长高峰;铁皮石斛、铜皮石斛的生长有双峰现象,5月～8月初快速生长,8月下旬温度渐低后还有一次小的生长过程。在霍山3种石斛野生群落中,发现紫金牛、卷柏、瓦韦、石韦、有柄石韦、狭叶缩叶藓、大羽藓、大麻羽藓、地衣等都是其有益伴生植物种类。适宜霍山3种石斛生长环境的相对湿度为80%左右,高光强、高温和低湿度抑制石斛生长。米斛、铁皮石斛、铜皮石斛生长的年有效积温分别为2070℃、2256℃和2248℃。米斛和铜皮石斛生长的最适温度为16℃～20℃,铁皮石斛生长的最适温度为19℃～22℃。适宜的降水也是石斛生长的必要条件。霍山3种石斛茎高生长与内源GA1+3含量呈显著正相关,与内源ABA含量呈显著负相关;合适的GA1+3/ABA比值是影响石斛茎高生长的重要因素。米斛的内源GA1+3/ABA含量比值低,可能是其茎高生长缓慢的原因之一。 2.从叶绿素荧光参数与光强的关系方面探讨了石斛易受强光伤害的机理,系统研究了光强对石斛光合作用的影响,为石斛适宜栽种光强的调控提供了依据。霍山3种石斛的光饱和点低、光补偿点和CO2补偿点较高,净光合速率、表观量子效率、羧化效率、RuBP再生速率都较低,属于阴生植物光响应型。栽培林下,石斛的光合速率较低,呈日下降趋势;自然光下,石斛的光合速率日变化呈V型,12:00时光合速率最低。9:00到17:00时之间,当光强高于800μmol photons·m-2·s-1的光合速率为负值,处于光下呼吸状态,没有光合产物积累;只有早晚光强较低时

论文目录:

摘要

Abstract

缩略语表

第一章引言

1 文献综述

1.1 植物光合作用的光抑制及对光强的适应机理

1.1.1 光合作用的光抑制

1.1.2 植物适应光强变化的保护机理

(1) 植物叶片减少受光量

(2) 热耗散

(3) 状态转换(减少向PSⅡ的光能分配)

(4) 加强耗散能量及活性氧清除

1.1.3 植物适应光强变化的种间差异

1.2 药用石斛的研究概况

1.2.1 石斛生物学特性和生态环境特点

1.2.2 石斛的组织培养和繁殖栽培

1.2.3 石斛生理生态的研究

1.2.4 石斛化学成分和药理作用的研究

2 本研究课题的意义与内容

2.1 本研究课题的背景与意义

2.2 本研究课题的主要内容与创新点

2.2.1 霍山3种石斛的生长节律及其与生态因子和内源激素变化的关系

2.2.2 霍山3种石斛叶片的光合特性及其对光强的适应性

2.2.3 霍山2种石斛及其F_1代生长、有效成分和生理特性的研究

2.2.4 霍山2种石斛及其F_1代多糖复合物的理化性质、结构表征和体外抗氧化作用

第二章霍山3种石斛的生长节律及其与生态因子和内源激素变化的关系

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验设计与处理

1.3 测定项目及方法

1.3.1 石斛周围伴生植物的鉴定

1.3.2 石斛茎高生长量和直径生长量的测定

1.3.3 石斛叶片内源激素含量的测定

1.3.4 平均温度和有效积温的测定与计算

1.3.5 平均相对湿度的测定与计算

1.3.6 平均光强、降水量的测定与计算

1.4 实验数据处理

2 结果与分析

2.1 霍山石斛周围伴生植物的鉴定

2.2 霍山3种石斛年生长物候期的确定

2.3 霍山3种石斛茎高生长和直径生长

2.4 霍山3种石斛茎高生长与生态因子的相互关系

2.5 霍山3种石斛叶片内源GA_(1+3)、ABA含量和GA_(1+3)／ABA的变化及其与茎高生长的相互关系

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.2 结论

第三章霍山3种石斛叶片的光合特性及其对光强的响应性

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验设计与处理

1.3 测定项目及方法

1.3.1 净光合速率对光强、CO_2的响应曲线测定

1.3.2 光合速率日变化的测定

1.3.3 叶片叶绿素荧光参数的测定

1.3.4 505nm处光吸收及其日变化的测定

1.3.5 不同光强下石斛叶片净光合速率、AQY和叶绿素荧光参数的测定

1.3.6 叶片叶绿素含量及生物学指标的测定

2 结果与分析

2.1 霍山3种石斛叶片光合作用的光强响应曲线和CO_2响应曲线

2.2 霍山3种石斛叶片光合特性与茎生长的相关性分析

2.3 林荫栽培下，霍山3种石斛叶片光合速率日变化与环境因子的关系

2.4 自然光下，霍山3种石斛叶片光合速率日变化与环境因子的关系

2.5 自然光下，霍山3种石斛叶片叶绿素荧光参数的日变化

2.6 不同光强处理对霍山3种石斛叶片净光合速率和叶绿素荧光参数的影响

2.7 600μmol photons·m~(-2)·s~(-1)光强下，霍山3种石斛叶片荧光猝灭诱导过程

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.2 结论

第四章霍山2种石斛及其F_1代生长、有效成分和生理特性的研究

1 材料与方法

1.1 实验材料与处理

1.2 测定项目及方法

1.2.1 表观净光合速率对光强、CO_2的响应曲线的测定

1.2.2 叶绿素荧光参数的测定

1.2.3 生长量和叶绿素含量的测定

1.2.4 有效成分的测定

(1) 石斛多糖含量测定

(2) 游离氨基酸含量测定

(3) 蛋白质含量测定

(4) 石斛总生物碱含量测定

1.2.5 内源激素含量的测定

1.2.6 同工酶电泳的测定

2 结果与分析

2.1 霍山2种石斛亲本及其F_1代的生长量和产量比较

2.2 霍山2种石斛亲本及其F_1代的有效成分比较

2.3 霍山2种石斛亲本及其F_1代叶片的光合特性比较

2.4 霍山2种石斛亲本及其F_1代的内源激素含量比较

2.5 霍山2种石斛亲本及其F_1代的同工酶谱

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.2 结论

第五章霍山2种石斛及其F_1代石斛多糖复合物的理化性质、结构表征和体外抗氧化作用

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验处理

1.3 测定项目及方法

1.3.1 石斛多糖复合物的理化性质测定

1.3.2 石斛多糖复合物中蛋白质含量及氨基酸组成测定

1.3.3 石斛多糖复合物的单糖组成测定

1.3.4 石斛多糖复合物红外光谱测定

1.3.5 石斛多糖复合物紫外光谱测定

1.3.6 石斛多糖复合物对·OH清除作用的测定

1.3.7 石斛多糖复合物对O_2~(?)抑制作用的测定

1.3.8 小鼠肝组织匀浆丙二醛(MDA)含量的测定

2 结果与分析

2.1 霍山2种石斛亲本及其F_1代石斛多糖复合物的理化性质

2.2 霍山2种石斛亲本及其F_1代石斛多糖复合物的蛋白质含量与氨基酸组成

2.3 霍山2种石斛亲本及其F_1代石斛多糖复合物的单糖组成

2.4 霍山2种石斛亲本及其F_1代石斛多糖复合物的结构分析

2.4.1 石斛多糖复合物的红外光谱分析

2.4.2 石斛多糖复合物的紫外光谱分析

2.5 霍山2种石斛亲本及其F_1代石斛多糖复合物的体外抗氧化作用

2.5.1 石斛多糖复合物对·OH的清除作用

2.5.2 石斛多糖复合物对O_2~(?)的抑制作用

2.5.3 石斛多糖复合物对小鼠肝组织匀浆脂质过氧化的影响

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.2 结论

第六章结论

参考文献

致谢

附录1

附录2

发布时间: 2005-12-05

参考文献

[1].我国石斛属植物种质资源及其亲缘关系研究[D]. 武荣花.中国林业科学研究院2007

药用石斛对光强适应性及其种质改良的研究

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