木质部汁液pH调控蒸腾速率研究

木质部汁液pH调控蒸腾速率研究

论文摘要

干旱问题是一个世界性的问题。在水资源日益短缺的今天,必须着力提高水的利用效率,这自然包括用水最多的农业,因此必须实行节水农业,这需要以作物对水分亏缺的适应机制作为理论指导。可以看出,研究植物干旱逆境生理对农业生产意义重大。干旱是陆生植物经常遭遇的逆境,因此陆生植物对干旱的适应是其生存和繁衍所不可或缺的。这使得干旱逆境生理成为植物学理论研究的重要内容之一。植物要适应干旱首先必须感受干旱然后做出相应反应。近年来的研究表明,很多植物的根系能够“感觉”土壤含水量的变化,通过蒸腾流传递化学信号到地上部调控其蒸腾和生长。ABA是研究最多也被认为是最重要的根源水分信号。ABA信号在传递过程中并不是保持不变的,汁液pH对ABA信号的调节起着很重要的作用。不少试验结果显示木质部汁液的pH值可能是根源水分信号。分析表明溶液pH变化对蒸腾的影响与溶液组成和叶片有关,本试验对此予以验证。同样的溶液,一批番茄苗的叶片蒸腾对其pH变化不敏感,而另一批则敏感。同一批番茄苗的叶片,对有些溶液的pH变化敏感,但对另一些溶液的pH变化不敏感。因此,为了检验木质部汁液pH是否具有信号功能必须从同一棵苗收集木质部汁液和叶片进行蒸腾试验。采用在茎基切除地上部然后封入压力室对根系-营养液加气压的方法收集番茄木质部汁液,并测定和调节木质部汁液pH及叶片蒸腾速率变化的结果显示,对比原汁液,用KOH溶液调高pH(0.6~1.4)的蒸腾速率平均降幅大于14%;用盐酸调低pH(0.6~1.0)的蒸腾速率平均下降7%以上;用柠檬酸溶液调低pH(0.7~1.2)的蒸腾速率基本不变;用KOH溶液调高pH且加盐酸使pH复原的蒸腾速率未见恢复。鉴于汁液pH影响ABA跨膜运动和分布这一理论的合理性,结果可以理解为汁液pH升高抑制蒸腾的效果可以被伴随的离子浓度变化对蒸腾的作用所抵消。根木质部汁液组成中包含调控茎叶木质部汁液pH和叶片质外体汁液pH的信息(可能是其阴离子总体相对于阳离子总体的被共质体吸收的选择性高低),因此必须把根木质部汁液pH与其结合起来成为一个完整的根源pH信号。文末对水力信号的功能进行了讨论。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 ABA-最重要的根源水分信号
  • 1.2 木质部汁液pH-尚存争议的根源水分信号
  • 第二章 叶片蒸腾对木质部汁液pH 变化的敏感性与叶片及木质部汁液组成的相关性探讨
  • 引言
  • 2.1 材料与方法
  • 2.2 结果
  • 2.2.1 AS溶液pH变化对蒸腾的影响
  • 2.2.2 系列溶液试验的结果
  • 2.3 讨论
  • 第三章 木质部汁液的收集
  • 引言
  • 3.1 材料和方法
  • 3.2 结果与讨论
  • 第四章 收集的木质部汁液pH 变化对同一植株叶片蒸腾的影响
  • 4.1 材料与方法
  • 4.2 结果
  • 4.2.1 蒸腾时间进程曲线
  • 4.2.2 酸碱调节木质部汁液pH 对蒸腾速率的影响
  • 4.3 讨论
  • 第五章 结论
  • 第六章 讨论
  • 6.1 根木质部汁液pH与汁液组成结合形成完整的根源pH信号
  • 6.2 水力信号(hydraulic signal)的作用
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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