主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 四川大学     

基本信息

项目名称:
三峡库区狗牙根对深淹胁迫的生理响应
小类:
生命科学
简介:
但到目前为止,有关狗牙根耐淹机理方面的研究国内外鲜有报道。本研究以原生长于三峡地区自然消落带的狗牙根为研究对象,经过水淹处理后,对其根、茎、叶组织抗氧化酶活性和丙二醛、脯氨酸含量的变化情况进行研究,比较狗牙根水淹胁迫后根、茎、叶组织抗氧化酶活性和丙二醛、脯氨酸含量及其变化,为深入研究它们的抗涝机理提供参考。
详细介绍:
以三峡库区消落带狗牙根为研究对象,在三峡水库库岸经20m实境深淹处理,分析了各处理植株叶、茎、根过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量的变化情况。结果显示:①深淹处理后,狗牙根叶、根、茎部MDA含量明显升高,表明狗牙根在深淹胁迫下受到了膜脂过氧化伤害。其中,叶部MDA含量最高。植株恢复生长1个月,MDA含量大幅降低,说明植株细胞内MDA逐渐被降解。②深淹处理后,游离脯氨酸主要积累在根和叶部,其中根部积累最多,茎部脯氨酸含量变化不大。植株恢复生长1个月,根和叶部脯氨酸含量回落至未淹对照水平,茎部维持在未淹对照水平。③POD和CAT活性较未淹对照呈明显增加趋势,其中,根部POD和CAT活性最高,茎部POD和CAT活性最低。植株恢复生长1个月,POD和CAT活性下降明显,与未淹对照水平相当。结果证明,狗牙根具有一定的耐淹性,可以作为三峡水库消落带植被恢复的物种之一。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

三峡水库建成后,将在库区两岸形成垂直落差达30m的消落带,必然加重库区的环境污染,加大土壤侵蚀和水土流失,破坏植物多样性及生态系统,诱发地质灾害等,从而严重影响库区生态环境和三峡水库的安全运行。通过人工构建植被是改善消落带生态环境的重要措施之一。本项目将利用分光光度法初步分析适生的消落带植物狗牙根对深淹胁迫的生理响应,为深入研究它们的抗涝机理提供依据,并为植物的筛选和改良工作提供参考。

科学性、先进性及独特之处

三峡水库因为地域的特异性和时间上反季节深淹胁迫的特殊性,其适生的消落带植物抗淹胁迫机理研究在国内鲜有报道。本研究首次对狗牙根进行三峡水库实境深淹胁迫,利用经典的分光光度法分析狗牙根对深淹胁迫的生理响应,具有一定的独特之处。

应用价值和现实意义

该项目从生理生化水平分析狗牙根能够长时间抗水淹的原因,为今后从细胞、亚细胞和分子水平上深入研究消落带植物的抗涝机理作准备。该研究成果能够为消落带植物的筛选和改良提供参考,也有利于三峡水库消落带的治理,防止水土流失和环境恶化,具有一定的社会经济价值。

学术论文摘要

以三峡库区消落带狗牙根为研究对象,在三峡水库库岸经20m实境深淹处理,分析了各处理植株叶、茎、根过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量的变化情况。结果显示:①深淹处理后,狗牙根叶、根、茎部MDA含量明显升高,表明狗牙根在深淹胁迫下受到了膜脂过氧化伤害。其中,叶部MDA含量最高。植株恢复生长1个月,MDA含量大幅降低,说明植株细胞内MDA逐渐被降解。②深淹处理后,游离脯氨酸主要积累在根和叶部,其中根部积累最多,茎部脯氨酸含量变化不大。植株恢复生长1个月,根和叶部脯氨酸含量回落至未淹对照水平,茎部维持在未淹对照水平。③POD和CAT活性较未淹对照呈明显增加趋势,其中,根部POD和CAT活性最高,茎部POD和CAT活性最低。植株恢复生长1个月,POD和CAT活性下降明显,与未淹对照水平相当。结果证明,狗牙根具有一定的耐淹性,可以作为三峡水库消落带植被恢复的物种之一。

获奖情况

暂无

鉴定结果

暂无

参考文献

[1] 罗芳丽,王玲,曾波,等.三峡库区岸生植物野古草 (Arundinella anomala Steud.)光合作用对水淹的响应.生态学报, 2006, 26 ( 11) : 3602~3609. [2] 李昌晓,钟章成.模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下水松幼苗的光合生理响应.北京林业大学学报, 2007, 29 (3) : 23~28. [3] 罗芳丽,曾波,陈婷,等.三峡库区岸生植物秋华柳对水淹的光合和生长响应.植物生态学报, 2007, 31 (5) : 910~918. [4] 李昌晓,钟章成.三峡库区消落带土壤水分变化条件下池杉幼苗光合生理响应的模拟研究.水生生物学报, 2005, 29 (6) : 712~716. [5] 李昌晓,钟章成.模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下落羽杉与池杉幼苗的光合特性比较.林业科学, 2005, 41 (6) : 28~34. [6] 王勇,刘义飞,刘松柏,黄宏文.三峡库区消落带植被重建.植物学通报, 2005, 22 (5) : 513~522. [7] 中国科学院植物研究所.中国植物志 (电子版) . 北京:科学出版社, 2005. 82.

同类课题研究水平概述

三峡水库建成后,将在库区形成一个最高水位175m、最低水位145m,垂直落差达30m的消落带。消落带内原陆地生境迅速变为冬水夏陆交替型生境,绝大多数种类植物因难以适应生境的变化而死亡,从而严重影响库区生态环境和三峡水库的安全运行。通过人工构建植被是改善消落带生态环境的重要措施之一。目前,国家投入大量人力物力进行适生的消落带植物筛选和栽培工作,一些研究找出了适宜于不同水淹深度生长的本土物种。原生长于三峡库区自然消落带的狗牙根 (Cynodon dactylon (L.) Pers) 被认为是宜用于水库消落带植被恢复的物种之一,据观察,狗牙根能耐深淹主要是其在休眠状态下能保持活力,且植株随水库水位次年的逐渐下降,露出水面后能迅速恢复生长,并且其生活史与未来水库水位运行节律比较一致。由于地域的特异性和时间上反季节深淹胁迫的特殊性,到目前为止,有关狗牙根耐淹机理方面的研究国内外鲜有报道。
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