基本信息
- 項目名稱：
- 溫度和光周期隊楸樹抗寒性的誘導
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本研究通過一個模擬的環(huán)境利用溫度和光周期對楸樹抗寒性的影響通過電阻抗圖譜法直接測得其抗寒性，為推斷其潛在栽培范圍奠定基礎。
- 詳細介紹：
- 楸樹是造林樹種，也是重要的園林綠化樹種。通過對四種楸樹進行4個不同溫度與光周期組合處理：長光周期高溫(16h/8h, 23℃)、長光周期低溫(16h/8h, 5℃)、短光周期高溫(8h/16h, 23℃)、短光周期低溫(8h/16h,5℃)，分別用電導法(EL)、電阻抗圖譜法（EIS）測定了楸樹的抗寒性，研究溫度和光周期對楸樹抗寒性的影響以及擴展電阻抗圖譜法在楸樹上的應用。 主要結果如下： 1. 低溫長日照處理對滇楸，灰楸，梓楸的抗寒性有增強的顯著作用，只有低溫短日照對金絲楸的莖的抗寒性有顯著增強作用。 2. 不同光周期和溫度處理使不同楸樹抗寒性發(fā)生了明顯變化，其中胞外電阻率為測定滇楸和金絲楸抗寒性的最佳參數(shù)（R2=0.888，R2=0.921），胞內(nèi)電阻率為測定灰楸抗寒性的最佳參數(shù)（R2=0.939），弛豫時間為測定梓楸抗寒性的最佳參數(shù)（R2=0.860）。 3. 低溫長日照處理使不同楸樹提高抗寒性，弛豫時間對抗寒性有著顯著的影響，可能是細胞膜組成的變化、細胞內(nèi)離質體和共質體中離子的遷移率從而導致抗寒性的提高。 4. 溫度是導致弛豫時間分布系數(shù)主要因子，可能溫度使細胞中細胞質的體積發(fā)生了變化導致弛豫時間分布系數(shù)發(fā)生了明顯的變化，從而導致了抗寒性的增強。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 氣候變化致使園林樹木向著更有利于生長的位置“遷移”，其分布的北部邊緣就會向溫度較低的高緯度地區(qū)移動，然而，北移后在抗寒鍛煉期間當?shù)氐臍夂蛑饕菧囟群凸庹盏淖兓?。其主要變化是低溫和短日照，而兩者會誘導園林樹木的抗寒性。本研究就是要通過一個模擬的環(huán)境利用溫度和光周期對楸樹抗寒性的影響通過電阻抗圖譜法直接測得其抗寒性，為推斷其潛在栽培范圍奠定基礎。
科學性、先進性及獨特之處
- 以園林樹木作為氣候變暖對其抗寒性以及栽培范圍影響的研究對象，采用電阻抗圖譜法測定抗寒性，并采用未經(jīng)人工冷凍處理樣本測定抗寒性新方法。為推斷其潛在栽培范圍提供理論依據(jù)，具有先進性和創(chuàng)新性。并通過人工模擬環(huán)境利用低溫和短日照對楸樹的誘導，評價其在設定環(huán)境條件下的可種植情況，具有科學性。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本研究結果不僅僅只為楸樹，還將為園林綠化建設中相關樹種的應用，以及氣候變化對園林樹木潛在栽培區(qū)域進行分析提供有利的工具。同時用電阻抗圖譜法測定植物的抗寒性不需要進行耗時的化學測定，也不需要對待測的樣本做人工冷凍處理來估測其抗寒性，在抽樣的當天相比，EIS法比較容易、快速，是一種研究植物抗寒性的有效實用的物理方法，具有廣闊的應用前景。
學術論文摘要
- 全球氣候變化使園林樹木資源的利用面臨新的挑戰(zhàn)。樹木對氣候適應性的一個基本問題是秋季與春季生長期與休眠期臨界點的適宜時間。以我國主要的園林綠化樹種楸樹為對象，通過生長室試驗研究楸樹對氣候變暖的適應性及響應，重點強調(diào)由于生長季的延長導致生理變化對抗寒性的影響；通過預測不同栽培地理位置在現(xiàn)在和將來氣候條件下致死冷凍溫度發(fā)生的危險性，以及氣候變化致使楸樹栽培范圍的潛在遷移。將為準確地估計未來氣候變暖條件下園林樹木抗寒性的變化，了解生長期與休眠期臨界點的環(huán)境控制提供理論依據(jù)。對預測氣候變暖造成生長期與休眠期臨界點的改變，園林樹種栽培分布界限的可能變化具有重要的指導意義。 樹種北移后，對其生長有關系的最主要的環(huán)境因子是低溫和短日照。本研究就是要通過一個模擬的環(huán)境利用低溫和短日照對楸樹抗寒性的誘導從而為推斷出其潛在栽培范圍提供有力依據(jù)。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- Weiser (1970)認為樹木抗寒鍛煉是幾個獨立的生理和物理進程的結果。此外，Chen 和 Li (1978)認為不同環(huán)境因子對抗寒性的影響呈加性。這意味著如果光周期和溫度沒有交互作用的話，抗寒性是二者誘導的總和。在幾個木本樹種的實驗中已經(jīng)證實了短光周期和低溫對抗寒性的加性影響。 然而，根據(jù)Zhang 等 (2003)對歐洲赤松二年生幼苗的研究表明，溫度和光周期對歐洲赤松苗不同器官芽、莖、針葉和根的影響都不是加性的，而是存在著交互作用。他們的研究結果也表明了，還需要對不同樹種，在不同階段進行更多的試驗檢驗，以獲得更為詳細的關于溫度和光周期對抗寒性影響的信息。相應的數(shù)學模型也需要修改，應考慮不同環(huán)境因子的交互作用。但是，Zhang 等 (2003)對歐洲赤松二年生幼苗的研究，設置了三個處理：短光周期+低溫，長光周期+低溫，短光周期+高溫處理；沒有設置長光周期+高溫處理，他們假設高溫+長光周期對抗寒鍛煉沒有誘導作用。還需要對長光周期+高溫處理對抗寒性的影響作進一步研究。 在王愛芳等(2007)對樟子松苗進行不同光周期和溫度處理后，高溫+長光周期處理能夠誘導抗寒性增強，不支持Zhang等(2003)的高溫+長光周期處理植物的抗寒性保持最低水平不變的假設。針葉的抗寒性有差異，但呈多項式相關，在實踐中應以一種方法為主，輔以其他方法綜合評定某樹種的抗寒性。
