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辐照诱导提高人工湿地植物抗寒性能研究
郑文萍
Subtype硕士
Thesis Advisor贺锋
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract湿地植物是人工湿地的重要组成部分,具有吸附吸收营养物质、传输氧气、增强水力传输能力等功能。然而到了气温低下的冬天,植物进入休眠期甚至枯萎死亡,人工湿地净化效果下降,本研究将辐照育种技术应用于湿地植物,来提高其抗寒性,为湿地植物美人蕉(Canna indica L.)的辐照育种提供理论依据,同时为解决人工湿地的越冬问题提供新的思路。主要研究内容和结果如下:1. 以美人蕉幼苗为辐照材料,进行不同剂量的60Co-γ辐照,然后进行阶段性降温和抗寒性评价。结果表明:(1)辐照组美人蕉幼苗叶片中抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性高于对照组,能够更及时清除低温损伤带来的活性氧;(2)在低温状态下,对照组美人蕉叶片中丙二醛(MDA)大量积累,辐照组美人蕉积累量很少,其含量低于对照组,说明辐照组美人蕉的膜质氧化损伤程度更低;(3)低温下,辐照组美人蕉叶片中渗透调节物质脯氨酸、总可溶性糖、可溶性蛋白质含量高于对照组,细胞持水能力更强,细胞液冰点更低;(4)本研究对各抗寒性指标用因子分析的方法进行了综合分析,各辐照组的抗寒性综合因子得分结果远高于对照组,得分由高到低排序为:25 Gy > 15 Gy > 45 Gy > 35 Gy > 5 Gy > 0 Gy。2. 以美人蕉种子为辐照材料,进行不同剂量的60Co-γ辐照,然后进行阶段性降温和抗寒性评价。结果与幼苗辐照相似:(1)低温下,辐照组美人蕉的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于对照组;(2)对照组丙二醛(MDA)在低温下大量积累,且含量显著高于辐照组;(3)低温条件下,辐照组美人蕉叶片中的脯氨酸、总可溶性糖、蛋白质含量高于对照组;(4)各辐照组的抗寒性综合因子得分结果均高于对照组,得分由高到低排序为:45 Gy > 25 Gy > 80 Gy >60 Gy > 0 Gy。3. 从上述研究中看出,幼苗辐照试验中抗寒性最强的是25 Gy组,种子辐照试验中抗寒性最强的是45 Gy组,将效果最好的这两组作为处理组,没有经过处理的美人蕉作为空白对照,三组分别种植于人工湿地,对其冬季净化效果进行评价。结果表明:(1)45 Gy种子辐照组的TP去除率一直显著性高于对照组,平均去除率是对照组的1.56倍。在气温达到零下的试验期间,45 Gy种子辐照组和25 Gy幼苗辐照组的TN去除率和COD去除率高于对照组。(2)由三组美人蕉生理生化指标测定结果得出,45 Gy种子辐照组和25 Gy幼苗辐照组的美人蕉能够更好地适应冬季野外的生存环境。综上所述,60Co-γ辐照处理能够有效提高美人蕉的耐寒性,幼苗最佳辐照剂量为15 – 25 Gy,种子最佳辐照剂量为25 – 45 Gy。种植经过辐照处理的美人蕉能够提高人工湿地的冬季净化效果,种子辐照效果优于幼苗辐照。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39006
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
郑文萍. 辐照诱导提高人工湿地植物抗寒性能研究[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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