生态因子对铁皮石斛生长发育影响的研究 毕业论文

编号： 08 级 2008034125 号玉 溪 师 范 学 院本科生毕业论文题 目 生态因子对铁皮石斛生长发育影响的研究 学 院 资源与环境学院 专 业 生物科学 指导教师 姓 名 学 号 2008034125 2012 年 05月 08日目录【摘要】3【关键词】31研究地的自然概况31.1气候条件31.2土壤条件32 研究目的及意义33研究实验的设计过程43.1光照时间对铁皮石斛幼苗生长发育影响的研究43.1.1实验研究材料与方法53.1.1.1实验材料53.1.1.2实验仪器及药品53.1.1.3 实验区设置53.1.1.4实验方法53.1.2实验结果53.1.2.1光照时间对铁皮石斛幼苗生长发育的影响53.1.2.2光照时间对铁皮石斛幼苗中叶绿素含量的影响63.1.2.3光照时间对铁皮石斛幼苗中多糖含量的影响63.1.3光照时间对石斛幼苗生长发育影响的讨论73.2温度对铁皮石斛生长发育影响的研究73.2.1实验研究材料与方法73.2.1.1研究材料73.2.1.2实验仪器及药品73.2.1.3实验环境设计83.2.1.4研究方法83.2.2实验结果83.2.2.1不同温度下铁皮石斛的叶片特征83.2.2.2不同温度下铁皮石斛茎的特征83.2.3温度对铁皮石斛生长发育的影响讨论93.3水分和湿度对铁皮石斛生长发育的影响研究93.3.1实验研究材料与方法93.3.1.1实验材料93.3.1.2实验设计及方法103.3.2试验结果103.3.3水分和湿度对铁皮石斛生长发育影响讨论103.4基质类型对铁皮石斛生长发育的影响研究103.4.1实验研究材料与方法103.4.1.1实验材料113.4.1.2实验环境设置113.4.1.3实验方法113.4.2实验结果113.4.3土壤类型对铁皮石斛生长发育的影响讨论114结果分析与小结115 展望12参考文献14致谢14生态因子对铁皮石斛生长发育影响的研究袁国明 指导老师：朱慧贤（玉溪师范学院 资源环境学院 生物系 生物本科 2008级 2008034125）【摘要】铁皮石斛（Dendrobium candidum Wall.ex Lindl.）属于石斛属（Dendrobium Sw）兰科（Orchidaceae），共有1500多种，我国主要分布于西南、华东及华南地区。随着人们保健意识不断增强，生活水平不断提高，铁皮石斛的市场需求大幅度上升，使得供求矛盾增加，价格居高不下。由于铁皮石斛对生长环境的要求十分严格，在自然环境下生长缓慢，加之人们过度采挖，野生铁皮石斛已面临灭绝。为了能够满足市场需求，同时对野生铁皮石斛起到有效保护和缓解作用，本文设计在不同光照时间、温度、湿度及不同基质类型下，对铁皮石斛生长发育的观察及生态因子研究分析，寻找最适合铁皮石斛的生理指标，为铁皮石斛人工栽培的环境控制提供有利依据。 【关键词】 铁皮石斛 生长发育 生态因子 影响 研究1研究地的自然概况1.1气候条件铁皮石斛受光、温、水、湿度影响较大，抗旱能力较差。为探究气候因子对铁皮石斛生长发育的影响，实验地点设置在第四教学楼组培实验室和百草园，其中组培室是探究光照对铁皮石斛幼苗生长发育的影响，百草园主要探究温度、水分、湿度和基质类型对铁皮石斛苗生长发育的影响。玉溪市红塔区，是典型的亚热带半湿润高原季风气候，冬天不寒冷，夏天不炎热，气候宜人，四季如春。全年平均气温在16.7左右，日照时数为1948h，日照率为44%，降雨在170d左右，降水量可达815mm。1.2土壤条件探究土壤对铁皮石斛生长发育的影响，所用基质为纯粘土、碎砖块、碎石子和松木质。其中，粘质土以红壤为主，偏酸，肥力较低，土壤粘重，粒较细，通气性差，水不易下渗。 2 研究目的及意义铁皮石斛为兰科多年生草本植物，又称黑节草，在民间具有“救命仙草”的美誉。石斛为常用贵重药材，在民间具有救命仙草的美誉，现代药理研究证明，石斛具有抗衰老、抗肿瘤、降低血糖的作用，在治疗胃肠道疾病、白内障、关节炎、血栓闭塞性脉管炎及慢性咽炎等疾病方面有很好的疗效1。在唐开元年，道家经典道藏曾把铁皮石斛列为中华九大仙草之首，体内多糖成分具有独特的药用价值，如果是制成铁皮枫斗，则药用价值更高2。在最近几年，由于人们对石斛类植物药材功效的发觉与推广，加上人们的保健意识增强，生活水平在不断提高，促使铁皮石斛的市场需求大幅度上升，供求矛盾增大。除此之外，铁皮石斛来源紧缺，加工过程要求严格而且复杂，这样市场价格一度攀升3。本实验研究铁皮石斛的生长环境，对于经济落后且环境条件又比较适合的地区来说，是一项非常有意义的工作。在生态环境控制条件下，人工大批量植铁皮石斛，不仅可以提高经济收入，有效保护野生资源，而且还能提高生态环境方面的效益，具有明显的重要意义。人工大面积栽种铁皮石斛，一方面能够满足市场的需求，另一方面还能给匮乏的野生石斛资源起保护和缓解作用，并为社会创造提供了丰富的经济效益和显著的生态价值。本实验在不同生境条件下，对铁皮石斛生长发育的生境因子进行研究分析，包括对光照时间、温度、湿度、水分、基质类型及生理因子的测定与分析，为达到栽种的最佳效果，从中探讨出更适合铁皮石斛生长发育的生态因子。为今后人工大面积栽种铁皮石斛提供帮助，为增加社会经济效益做贡献，为匮乏的野生石斛资源起保护作用。3研究实验的设计过程大部分植物的生长发育除了受遗传因素的决定，还受不同生境因子的相互影响，如海拔的高度、光照 、水分、空气湿度、温度、土质类型及肥沃度等，换句话说，植物的生长发育受环境与基因的共同作用。目前，铁皮石斛品质的好坏已受到大部分人 的重视，同时成为中药材生产者、经营者、消费者共同追求的目标。所有植物的生长发育，都与周围的环境进行物质和能量的交换，铁皮石斛同样如此。所有，周围环境对铁皮石斛的生长发育有非常重要的作用。正因为如此，设计本实验来研究光照时间、温度、水分、湿度及基质类型对铁皮石斛生长发育的影响。通过本次实验，确定铁皮石斛生长发育的最适环境条件，对以后铁皮石斛的栽培与繁殖做有利贡献。3.1光照时间对铁皮石斛幼苗生长发育影响的研究因为铁皮石斛对生长发育的环境条件要求十分特殊，在自然环境条件下，生长与繁殖较慢,加上人们的过度挖采，野生石斛已面临灭绝4-5。目前,许多学者对铁皮石斛的人工栽培和组织培养进行了大量研究，但对铁皮石斛生长发育的环境研究较少6-7。为此，本实验设计在可控环境条件下,探究光照的时间长短对铁皮石斛苗生长发育的影响，来确定铁皮石斛幼苗在组培阶段的适宜光照时间，给铁皮石斛大面积栽种，在光控环境方面提供理论依据和合理指导。 3.1.1实验研究材料与方法3.1.1.1实验材料选高度约2cm、鲜重在0.3g左右的铁皮石斛单腋芽，选容积为350mL的圆柱形培养瓶，上顶留有直径为0.1cm左右的圆孔2个，并覆盖透气膜。选用MS培养基，添加6-BA0.5mg/L，NAA0.05mg/L，蔗糖20g/L，琼脂8g/L，调节pH在5.8-6.0之间。在每个培养瓶内加入50mL的培养基，再分别放植2株铁皮石斛外植体幼苗。3.1.1.2实验仪器及试剂电子天平、恒温箱、紫外分光光度计、乙醇溶液、丙酮溶液、 葡萄糖标准溶液、苯酚、硫酸溶液等。3.1.1.3 实验区设置环境条件控制温度为25，湿度为60%左右，光照强度为300umol/m2s，CO2的浓度在850-900umol/mol之间。根据光照时间的不同，设置每天光照6h、9h、12h、15h、18h的5个实验区，每实验区放置2个移栽了外植体的培养瓶, 培养1个月以后, 测量在不同光照时间下，各组培苗的鲜重及干重，植株高度及茎粗度，每株铁皮石斛的腋芽数和叶绿素含量，再进一步测量植株多糖的含量。3.1.1.4实验方法鲜重干重测定 用电子天平测植株鲜重，在放置80的恒温箱中烤24h称干重，并记录每次称量结果。叶绿素含量测定 选用1:1的乙醇丙酮混合液，黑暗常温条件下浸提24h，再用紫外分光光度计测量吸光度值3次，记录并求平均值。 多糖含量测定 用葡萄糖的标准液来制作标准曲线, 再选用苯酚硫酸法进行多糖含量的测定。3.1.2实验结果3.1.2.1光照时间对铁皮石斛幼苗生长发育的影响各光照时间培养条件下，铁皮石斛幼苗的特征都表现出不同的差异。光照时间为6h，组培苗呈深绿色，叶片肥大，但是分蘖数较少，生长发育较缓慢，植株矮小；光照为12h， 叶片深绿色，干重、腋芽数增多，植株高大；光照为18h，腋芽数量较多，但幼苗呈现紫色，生长发育明显受到抑制。由此可知，铁皮石斛幼苗的鲜重随光照时间的增加而增加, 但超过一定范围，铁皮石斛幼苗的形态与分蘖力，体内干物质的积累都有很大影响。所以，光照时间为每天12h时, 铁皮石斛苗表现出较好的生长样式记录数据见表1。表1 光照时间对铁皮石斛幼苗形态的影响光照时间(h)69121518鲜重(g)1.0621.0931.4401.3611.430干重(g)0.1010.1320.1770.1830.180蘖芽数(个)4142584855株高(cm)0.330.360.360.340.31茎粗(cm)0.380.320.360.330.383.1.2.2光照时间对铁皮石斛幼苗叶绿素含量的影响通过实验测定，各光照条件下，铁皮石斛苗的叶绿素含量均不同, 随光照时间的变化，叶绿素含量先上升后下降。在光照时间为12h达到最高，超过12h，叶绿体内光合产物大量积累，超过一定水平, 叶绿素的合成受到抑制, 从而引起叶绿素a、叶绿素b含量明显下降。叶绿素含量的多少，直接影响铁皮石斛苗的光合作用，叶绿素含量的高度是影响铁皮石斛光合速率强弱的主要原因, 最终体内干物质大量积累，植株形态表现出不同的差异。实验数据见表2。表2 光照时间对铁皮石斛幼苗叶绿素及多糖含量的影响光照时间（h）69 121518叶绿素a（mg/g）1.16 1.69 2.171.600.84叶绿素b（mg/g）0.37 0.49 0.720.490.24叶绿素总含量（mg/g）1.53 2.18 2.892.091.08多糖含量（）2.5 2.7 2.92.33.03.1.2.3光照时间对铁皮石斛幼苗中多糖含量的影响各光照时间下，铁皮石斛幼苗含糖量变化不是很大, 随光照时间的延长依次为2.5% 、2.7%、2.9% 、2.3% 和3.0%；光照在18h多糖含量最高；光照在15h多糖含量最低。结果表明, 光照时间对铁皮石斛苗的多糖含量影响不大，多糖为