南美蟛蜞菊對模擬氮沉降的生理生態(tài)響應(yīng)及其激素調(diào)控機(jī)理初探.pdf

1、全球環(huán)境的改變尤其是氮沉降可能會改變?nèi)肭种参锏男螒B(tài)屬性、入侵性等。本論文以外來入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata(L.) Hitchc.)為研究對象，主要通過其對不同氮沉降水平的生理生態(tài)響應(yīng)來闡述模擬氮沉降對外來入侵植物生長的影響。同時(shí)，考慮到南美蟛蜞菊在入侵到新的生境時(shí)，其體內(nèi)的激素含量會發(fā)生變化，那么如果入侵地土壤的含氮量或外界環(huán)境氮沉降水平發(fā)生改變，南美蟛蜞菊是如何通過調(diào)整其內(nèi)源激素的水平來適應(yīng)環(huán)境改變的？本論

2、文通過使用赤霉素合成抑制劑PAC與氮沉降共同作用研究當(dāng)?shù)两邓礁淖儠r(shí)南美蟛蜞菊如何適應(yīng)外界環(huán)境的改變從而促進(jìn)入侵。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合新一代轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，從內(nèi)源激素調(diào)控的角度揭示了模擬氮沉降背景下南美蟛蜞菊適應(yīng)外界環(huán)境改變的機(jī)理，這些結(jié)果為其防控提供了新的理論依據(jù)。本論文的主要研究結(jié)果如下：
　　1.通過對南美蟛蜞菊進(jìn)行不同氮沉降水平的處理發(fā)現(xiàn)它的表型特征有明顯的變化。本研究結(jié)果表明氮的濃度與南美蟛蜞菊的各項(xiàng)生理指標(biāo)呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)

3、系。隨著氮濃度的增加，南美蟛蜞菊地上、地下部分的鮮重、莖長、葉片數(shù)目及葉綠素含量都呈現(xiàn)增加的趨勢，并且這些指標(biāo)在低濃度(N5(5g N·m-2·year-1))及中、高濃度(N15(15g N·m-2·year-1)、N30(30g N·m-2·year-1))之間差異顯著。南美蟛蜞菊在高濃度的氮處理時(shí)比中濃度的氮有更多的葉片數(shù)目，葉綠素含量也顯著增加，葉片呈深綠色，這說明氮濃度的添加對南美蟛蜞菊的影響首先體現(xiàn)在對其光合作用的影響上。當(dāng)

4、無氮(N0(0g N·m-2·year-1))添加時(shí)，南美蟛蜞菊長勢較弱，葉片呈現(xiàn)黃色，說明了試驗(yàn)中氮處理的有效性。同時(shí)，南美蟛蜞菊的三種內(nèi)源激素(赤霉素GA、脫落酸ABA、生長素IAA)的含量在不同氮沉降水平的處理下也表現(xiàn)出不同的規(guī)律，在2個月的處理下，隨著氮濃度的升高，IAA及GA的含量顯著下降且2個月內(nèi)的激素增量在對照組(N0)與低、中、高氮濃度處理下(N5，N15，N30)下有明顯差異。
　　2.南美蟛蜞菊在PAC與氮沉降

5、的共同作用下產(chǎn)生了疊加效應(yīng)，植株的莖長、受到抑制，葉片呈脅迫狀，并且根部明顯膨大。無論短期或是長期處理，PAC與氮沉降共同處理對南美蟛蜞菊的葉片數(shù)目及葉綠素含量都有顯著影響，說明PAC與氮沉降很可能是通過對植物的光合作用的影響來產(chǎn)生疊加效應(yīng)的。比較分析PAC與氮沉降共同作用對南美蟛蜞菊的內(nèi)源激素含量變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，GA是三種激素中受氮沉降水平影響最大的激素。實(shí)驗(yàn)處理對南美蟛蜞菊內(nèi)源激素的比值A(chǔ)BA/GA和IAA/GA均有顯著影響，而對AB

6、A/IAA沒有什么影響。
　　3.通過新一代測序技術(shù)分別對對南美蟛蜞菊單獨(dú)氮處理以及PAC與氮沉降共同作用下的三個處理組進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，我們獲得了450418條高質(zhì)量的序列，然后通過denovo組裝，獲得南美蟛蜞菊轉(zhuǎn)錄組Unigenes。對這些基因進(jìn)行KEGG代謝通路分析，發(fā)現(xiàn)了有2084個基因被注釋到了“植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)”通路上，三個處理組間共有的差異基因有225個，這些結(jié)果為我們后期克隆和鑒定南美蟛蜞菊激素相關(guān)基因并對其進(jìn)行基