高浓度二氧化碳对胡萝卜生长发育影响的初步研究
胡萝卜作为一种重要的根类蔬菜作物，其产量可能受到高浓度二氧化碳胁迫的影响。本研究以胡萝卜品种‘黑田五寸’为试验材料，分别在形态结构、根冠比以及肉质根解剖水平研究高浓度二氧化碳（3000 μmol·mol-1）对胡萝卜生长发育的影响。形态学观察结果表明，处理组叶片较小并呈现出轻度萎蔫；根冠比测量结果表明，处理组中胡萝卜地上部、肉质根的重量以及根冠比的平均值均低于对照组；胡萝卜肉质根的番红固绿染色切片结果表明，处理组的肉质根中木质部与韧皮部的细胞较小、数量较少。试验结果说明，高浓度二氧化碳（3000 μmol·mol-1）对‘黑田五寸’胡萝卜地上部与地下部的生长发育均存在一定程度的抑制作用，其中肉质根中木质部所受抑制作用较为明显。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 植物材料 2
1.2 试验方法 2
1.2.1 取样观察2
1.2.2 番红固绿染色3
2 结果与分析3
2.1 形态结构观察3
2.2 根冠比的测量4
2.3 肉质根组织染色切片6
3 讨论 6
3.1 研究意义6
3.2 研究水平6
3.3 研究展望7
致谢7
参考文献8
高浓度二氧化碳对胡萝卜生长发育影响的初步研究
引言
Root/shoot ratio; Carrot
引言
CO2是绿色植物进行光合作用的原料之一。随着工业化进程的不断推进、化石燃料的燃烧以及森林、草原等绿地面积的减少，大气中CO2浓度逐渐升高至目前约380 μmolmol1，预计到本世纪末将达到700 μmolmol1，并可能继续增长[1]。大气中CO2浓度增加会对植物的生长发育产生重要的影响[2]。近二十年来国内外已有很多学者开始关注高浓度CO2等非生物胁迫对植物生长发育进程的影响。植物特别是农作物是人类赖以生存的重要生物能量来源,高盐、低温、干旱、有害气体等非生物胁迫会对植物特别是农作物的生长、发育和结实造成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
严重的不良影响,是全球农业减产的重要因素[3]。近几年全球变暖引起了国际社会的高度关注，对于高浓度二氧化碳的研究也随之增加。
蒋高明、渠春梅（1997）通过研究CO2浓度对几种木本植物光合作用的影响，发现800 μmolmol1的CO2对植物的光合作用有不同程度的促进作用[4]。此外，不同的CO2浓度对于植株的叶片数量、茎粗、生物量、株高等也有不同程度的影响[5]。汪杏芬等（1998）以玉米、小麦和大豆为试验材料，发现CO2倍增（800 μmolmol1）可显著增加根系表面积，但不同物种中根系表面积增加情况的差异较大[6]。杨松涛等（1997）对小麦、大麦、水稻、高粱等10种禾本科植物幼苗叶片的形态结构进行比较研究发现，在CO2浓度倍增条件下，除野大麦和玉米外，其他几种禾本科植物的叶片厚度普遍增加、表皮细胞密度下降[7]。林金星等（1996）发现CO2浓度升高使大豆叶肉中增加了一层栅栏组织，从而使叶片明显增厚[8]。此外，花的发育对CO2的浓度变化也很敏感，Mortensen（1987）研究发现，在CO2浓度倍增甚至更高情况下，大部分温室植物开花增多，花的干重增加，落花率减少[9]。还有研究表明，一些植物如大豆、桦树等的根冠比在CO2浓度倍增时会成倍增加[10]。邹春蕾等（2008）发现高浓度CO2（3000 μmolmol1）明显抑制了番茄的营养生长、减少了养分的消耗，有利于果实的发育即生殖生长的进行，提高了番茄的产量和品质[11]。高浓度CO2还可能直接通过提高光合速率及碳水化合物含量来间接提高抗氧化酶活性而延缓细胞降解，最终延长了切花瓶插寿命[12]。
近几十年来，国内外在CO2浓度升高对植物的直接影响方面开展了许多研究,大部分的试验结果表明大气CO2倍增能提高植物的生产量和光合效率[13]。具体而言，CO2浓度升高增加了光合作用相关色素的含量[14]，导致叶片气孔开度减小[15]、叶面积增加、光合速率提高[16]，株高、分蘖数及生物量增加[17]。在植物生产上，二氧化碳已经被应用到增强蔬菜生长、提高作物产量和品质等方面[18]。如今，提高CO2浓度已经成为提高园艺作物产量和品质的栽培措施之一[19]。对于各种蔬菜作物品质，如CO2浓度对淀粉的物质生产[20]、维生素C[21]、蛋白质[22]、粗脂肪[23]、叶绿素含量[24]等代谢的影响，也已经引起普遍关注。
胡萝卜（Daucus carota L.）为伞形科（Apiaceae）胡萝卜属中的二年生草本植物，以肉质根作蔬菜食用。原产于亚洲西南部，栽培历史约1100年，目前世界各国已普遍栽培。胡萝卜肉质根富含蛋白质、碳水化合物、胡萝卜素、维生素等，具有很高的食用价值，是我国重要的蔬菜之一[25]。本研究以胡萝卜品种‘黑田五寸’为试验材料，分别在形态结构、根冠比以及肉质根解剖水平研究高浓度二氧化碳（3000 μmolmol1）对胡萝卜生长发育的影响，为栽培胡萝卜施用合适的二氧化碳浓度提供参考，为胡萝卜的生产种植提供理论和试验依据。
1 材料与方法
1．1 植物材料
本研究选取‘黑田五寸’作为试验材料。‘黑田五寸’胡萝卜具有较强的抗逆性，其肉质根为橙色。2016年9月将本实验室保存的‘黑田五寸’胡萝卜种子播种于大学作物遗传与种质创新国家重点实验室人工气候室中。胡萝卜种子经常规浸种催芽后，选其萌发均匀的种子播于培养基质中，栽培基质为黑土：蛭石=1:1（体积比）的混合基质。气候室中的生长条件设置为16 h/25 ℃（白天）和8 h/18 ℃（黑夜），湿度为60~70%，光照强度为300 μmol m2 s1。
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 植物材料 2
1.2 试验方法 2
1.2.1 取样观察2
1.2.2 番红固绿染色3
2 结果与分析3
2.1 形态结构观察3
2.2 根冠比的测量4
2.3 肉质根组织染色切片6
3 讨论 6
3.1 研究意义6
3.2 研究水平6
3.3 研究展望7
致谢7
参考文献8
高浓度二氧化碳对胡萝卜生长发育影响的初步研究
引言
Root/shoot ratio; Carrot
引言
CO2是绿色植物进行光合作用的原料之一。随着工业化进程的不断推进、化石燃料的燃烧以及森林、草原等绿地面积的减少，大气中CO2浓度逐渐升高至目前约380 μmolmol1，预计到本世纪末将达到700 μmolmol1，并可能继续增长[1]。大气中CO2浓度增加会对植物的生长发育产生重要的影响[2]。近二十年来国内外已有很多学者开始关注高浓度CO2等非生物胁迫对植物生长发育进程的影响。植物特别是农作物是人类赖以生存的重要生物能量来源,高盐、低温、干旱、有害气体等非生物胁迫会对植物特别是农作物的生长、发育和结实造成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
严重的不良影响,是全球农业减产的重要因素[3]。近几年全球变暖引起了国际社会的高度关注，对于高浓度二氧化碳的研究也随之增加。
蒋高明、渠春梅（1997）通过研究CO2浓度对几种木本植物光合作用的影响，发现800 μmolmol1的CO2对植物的光合作用有不同程度的促进作用[4]。此外，不同的CO2浓度对于植株的叶片数量、茎粗、生物量、株高等也有不同程度的影响[5]。汪杏芬等（1998）以玉米、小麦和大豆为试验材料，发现CO2倍增（800 μmolmol1）可显著增加根系表面积，但不同物种中根系表面积增加情况的差异较大[6]。杨松涛等（1997）对小麦、大麦、水稻、高粱等10种禾本科植物幼苗叶片的形态结构进行比较研究发现，在CO2浓度倍增条件下，除野大麦和玉米外，其他几种禾本科植物的叶片厚度普遍增加、表皮细胞密度下降[7]。林金星等（1996）发现CO2浓度升高使大豆叶肉中增加了一层栅栏组织，从而使叶片明显增厚[8]。此外，花的发育对CO2的浓度变化也很敏感，Mortensen（1987）研究发现，在CO2浓度倍增甚至更高情况下，大部分温室植物开花增多，花的干重增加，落花率减少[9]。还有研究表明，一些植物如大豆、桦树等的根冠比在CO2浓度倍增时会成倍增加[10]。邹春蕾等（2008）发现高浓度CO2（3000 μmolmol1）明显抑制了番茄的营养生长、减少了养分的消耗，有利于果实的发育即生殖生长的进行，提高了番茄的产量和品质[11]。高浓度CO2还可能直接通过提高光合速率及碳水化合物含量来间接提高抗氧化酶活性而延缓细胞降解，最终延长了切花瓶插寿命[12]。
近几十年来，国内外在CO2浓度升高对植物的直接影响方面开展了许多研究,大部分的试验结果表明大气CO2倍增能提高植物的生产量和光合效率[13]。具体而言，CO2浓度升高增加了光合作用相关色素的含量[14]，导致叶片气孔开度减小[15]、叶面积增加、光合速率提高[16]，株高、分蘖数及生物量增加[17]。在植物生产上，二氧化碳已经被应用到增强蔬菜生长、提高作物产量和品质等方面[18]。如今，提高CO2浓度已经成为提高园艺作物产量和品质的栽培措施之一[19]。对于各种蔬菜作物品质，如CO2浓度对淀粉的物质生产[20]、维生素C[21]、蛋白质[22]、粗脂肪[23]、叶绿素含量[24]等代谢的影响，也已经引起普遍关注。
胡萝卜（Daucus carota L.）为伞形科（Apiaceae）胡萝卜属中的二年生草本植物，以肉质根作蔬菜食用。原产于亚洲西南部，栽培历史约1100年，目前世界各国已普遍栽培。胡萝卜肉质根富含蛋白质、碳水化合物、胡萝卜素、维生素等，具有很高的食用价值，是我国重要的蔬菜之一[25]。本研究以胡萝卜品种‘黑田五寸’为试验材料，分别在形态结构、根冠比以及肉质根解剖水平研究高浓度二氧化碳（3000 μmolmol1）对胡萝卜生长发育的影响，为栽培胡萝卜施用合适的二氧化碳浓度提供参考，为胡萝卜的生产种植提供理论和试验依据。
1 材料与方法
1．1 植物材料
本研究选取‘黑田五寸’作为试验材料。‘黑田五寸’胡萝卜具有较强的抗逆性，其肉质根为橙色。2016年9月将本实验室保存的‘黑田五寸’胡萝卜种子播种于大学作物遗传与种质创新国家重点实验室人工气候室中。胡萝卜种子经常规浸种催芽后，选其萌发均匀的种子播于培养基质中，栽培基质为黑土：蛭石=1:1（体积比）的混合基质。气候室中的生长条件设置为16 h/25 ℃（白天）和8 h/18 ℃（黑夜），湿度为60~70%，光照强度为300 μmol m2 s1。
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