發(fā)布時間：2020-11-15 05:39

　　 鴨跖草是鴨跖草科一年生夏季雜草。其發(fā)生較重對作物造成嚴(yán)重?fù)p害。目前,一些除草劑不能對其進(jìn)行有效防除。由此可見,鴨跖草的化學(xué)防除難度較大。鑒于此,更好了解鴨跖草生態(tài)學(xué)及使用替代控制措施對解決其抗性問題至關(guān)重要。因此,本研究探討了鴨跖草對干旱脅迫的形態(tài)、生理及分子響應(yīng)機(jī)制。通過干旱脅迫明確不同鴨跖草生物型的耐旱性。主要研究結(jié)果如下:1.鴨跖草(Commelina communis L.)對水分脅迫的生長及產(chǎn)種數(shù)響應(yīng)。水分脅迫是抑制植物生長及產(chǎn)種數(shù)的重要環(huán)境因素。植物對水分脅迫的反應(yīng)是一個復(fù)雜的現(xiàn)象,其中包括植物表型變化。在該實驗中,對不同含水量及不同脅迫持續(xù)時間下的株高及葉片數(shù)進(jìn)行曲線擬合。水的含量由田間含水量(FC)的100%,80%,60%,40%和20%組成。結(jié)果表明,100%FC時,株高(85.58 cm)和葉數(shù)(92.96)達(dá)到最大,其次是80%FC,株高及葉片數(shù)隨FC的增加而降低,20%FC時,株高(20.83 cm)和葉片(21.87)最小,其次是40%FC。同樣地,100%和80%FC時,鴨跖草莖、葉、根、植株生物量及種子達(dá)到最大,但在20%和40%FC中呈現(xiàn)下降趨勢。水持續(xù)時間的研究包括在100%的田間持水量后的2、3、4和6天的間隔。水分持續(xù)時間與鴨跖草生長呈負(fù)相關(guān),隨著脅迫持續(xù)時間的減少,植株高度,葉片數(shù),生物量和產(chǎn)種數(shù)增加,反之亦然。結(jié)果表明,鴨跖草的生長和產(chǎn)量隨著含水量的增加而增加,而水分脅迫顯著抑制其生長和產(chǎn)量。因此,適當(dāng)?shù)姆N植系統(tǒng)水管理有利于鴨跖草的防控2.不同鴨跖草生物型對干旱脅迫的生長、生物量分配和葉綠素?zé)晒忭憫?yīng)比較。植物通過不斷調(diào)節(jié)其生長及光合作用適應(yīng)周圍環(huán)境的變化。生長和光合作用響應(yīng)主要通過連接多個環(huán)境信號來實現(xiàn)。干旱脅迫是影響植物生長和生理過程的不利環(huán)境條件。不同生物型鴨跖草干旱脅迫處理后對其光系統(tǒng)II進(jìn)行檢測,本研究包括3個鴨跖草生物型(JL-1-1,LN-8和HB-9-1)。用100%田間持水量(對照)和60%田間持水量處理這些生物型并干旱脅迫持續(xù)10天。在干旱脅迫下,與對照相比,三種生物型的植物生長、生物量分配和葉綠素?zé)晒庀禂?shù)顯著降低。在干旱脅迫下,鴨跖草生物型JL-1-1表現(xiàn)出比LN-8和HB-9-1更高的光合能力。本研究揭示了不同鴨跖草生物型在干旱脅迫條件下的存活和競爭機(jī)制,為鴨跖草種群的保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。3.不同鴨跖草生物型對干旱脅迫響應(yīng)的基因表達(dá)研究。鴨跖草是作物田主要雜草之一,但關(guān)于其干旱適應(yīng)機(jī)制的研究較少。我們以5個鴨跖草生物型為研究對象,對其干旱適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行探討。研究發(fā)現(xiàn),干旱脅迫相關(guān)基因(DRS1,EREB和HRB1)的表達(dá)在一些生物型中上調(diào),而在其他生物型中表達(dá)下調(diào)。因此,5種生物型都可以通過調(diào)節(jié)自身水平衡以消耗更少的水分以維持其在干旱脅迫條件下的生長狀態(tài)。該結(jié)果干旱適應(yīng)表明鴨跖草干旱適應(yīng)性強(qiáng)。雜草科學(xué)家應(yīng)該尋求更有效的管理策略對鴨跖草進(jìn)行防控。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S451
【文章目錄】：
摘要
Abstracts
Abbreviations
Chapter 1 Literature Review
    1.1. General information of Commelina communis L
    1.2. Biology of Commelina communis L
        1.2.1. Habitat
        1.2.2. Weed status
        1.2.3. Natural enemies of Commelina
    1.3. Management of Commelina species
        1.3.1. Cultural management
        1.3.2. Mulching
        1.3.3. Mechanical management
        1.3.4. Solarization
        1.3.5. Chemical management
    1.4. Stress
        1.4.1. Biotic stress
        1.4.2. Abiotic Stress
        1.4.3. Cross-Tolerance between Abiotic and Biotic Stress
    1.5. Factor affecting abiotic stress
        1.5.1. Soil
        1.5.2. Topography
        1.5.3. Climatic factors
        1.5.4. Water
    1.6. Importance of water and weed crop competition for water
    1.7. Drought stress
    1.8. Effects of drought stress on molecular, morphological and physiological characteristics
        1.8.1. Molecular characteristics
        1.8.2. Morphological characteristics
            1.8.2.1. Response to leaf relative water content （RWC）
            1.8.2.2 Effect of drought stress on chlorophyll content
        1.8.3. Physiological characteristics
            1.8.3.1. Chlorophyll fluorescence
    1.9 Objectives
Chapter 2 Growth and seed production response of Commelina communis L. to water stress
    2.1. Introduction
    2.2. Materials and methods
        2.2.1 Field capacity
            2.2.2. Experiment detail
                2.2.2.1. Experiment 1 Degree of water
                2.2.2.2. Experiment 2 Water duration
            2.2.3. Data measurement
            2.2.4. Statistical analysis
    2.3. Results
        2.3.1. Growth response of C. communis to field capacity
        2.3.2. Biomass
        2.3.3. Seed production
        2.3.4. Growth response of C. communis to duration of water stress
        2.3.5. Biomass
        2.3.6. Seed production
    2.4. Discussion
    2.5. Conclusion
CHAPTER 3 Growth，biomass partitioning and chlorophyll fluorescence response to drought stress: Acomparative study of Commelina communis L. biotypes
    3.1. Introduction
    3.2. Materials and methods
        3.2.1. Drought stress treatment
        3.2.2. Growth and biomass parameters
        3.2.3. Chlorophyll fluorescence
    3.3 Results
        3.3.1. Plant height （cm） and number of leaves
        3.3.2. Biomass （g）
        3.3.3. Plant photochemistry
    3.4. Discussion
    3.5. Conclusion
CHAPTER 4 Drought stress response of Commelina communis L. biotypes: a gene expressionstudy
    4.1. Introduction
    4.2. Materials and methods
        4.2.1. Drought stress treatment
        4.2.2. Growth and biomass parameters
        4.2.3. Isolation ofRNA
        4.2.4. cDNA Preparation
        4.2.5. PCR
        4.2.6. qRT-PCR
    4.3. Results
        4.3.1. Plant height
-1'>        4.3.2. Number of leaves plant-1

        4.3.3. Leaves biomass （g）
        4.3.4. Shoot biomass （g）
        4.3.5. Drought sensitive 1 （DRS1）
        4.3.6. Ethylene responsive element binding （EREB）
        4.3.7. Hypersensitive red and blue light （HRB1）
    4.4. Discussion
    4.5. Conclusion
Chapeter 5 General discussion and conclusion
CONCLUSION
References
Acknowledgements
Author biography

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本文編號：2884403

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