南京师范大学开题报告（本科）.doc

开题报告（南京师范大学本科生科研训练计划）学生姓名： 章竞子 学 号： 09030228 院 （系）： 生命科学学院 专 业： 生物技术 题 目： 不同盐度下湿生植物大米草生理生化指标变化研究 指导教师： 常福辰 2006 年 08 月 1本课题的目的及研究意义大米草属多年生植物大米草（Spartina anglica）于1963年从英国引入我国， 19791980年最先在福建、江苏海滨试种，初衷是抵御风浪、保滩护岸，成效明显，同时用于生产饲料和用作造纸原料。在以后的20年中大米草得到推广发展，从辽宁锦西向南沿中国海岸到达广西海滩，到1985年至少栽培有3万公顷以上，使大米草的分布范围从温带向南扩大到了北纬2127。大米草作为先锋植物在滩涂定居并扩展后，可使土壤盐度降低，更适合其他耐盐性略低于先锋植物的其他植物生长。证明大米草具有明显的生态效应与经济效应。大米草的引进使滩涂被有效利用，并为周围居民带来一定经济收益。因大米草密集生长，抗逆性与繁殖力极强；且大米草属植物为外来物种，在引种地食物链中缺乏对应的天敌等限制因素，据报道，在90年代后，大米草已遍布沿海80多个县，在非引种区域滩涂大量蔓延，形成优势种群，排挤本土植物，造成部分地区生态失衡，物种多样化被破坏。在引入地区，因为繁殖过快，大片适宜养殖的滩涂底质被米草侵占固化，尤其对某些经济贝类影响极大；并威胁某些地区土著植被红树林的生存；海水营养盐含量下降，导致浮游生物减少，引发生物多样性减少。这些负面效应亦已引起广泛关注和争议。对大米草、互花米草等的生理生化特性进行详细的研究，有助于我们更好地控制大米草在所需范围内生长良好以达到固滩效果并开发利用获得经济效益；更为重要的是，可以更科学的防止该外来入侵植物大面积扩散，以及其导致的土著植物群落构成破坏和物种多样性受到威胁，以在获得效益的同时保持生态系统的完整和稳定。2本课题的国内外的研究现状大米草（Spartina angilica）原产英国，生长于泥质海岸的中潮带上部和高潮带下部，为挺水盐生植物，具很强的耐盐、耐淹的生理学特性。1963年南京大学钟崇信教授从英国和丹麦引进大米草，其后南京大学陆续引进互花米草（1982），狐米草等大米草属植物，并在沿海滩涂推广，取得良好固滩效果。在国际上，大米草属植物，尤其是大米草和互花米草，对湿地和海岸带的改造作用引起了科学工作者的广泛兴趣，并进行大量相关研究（Knuston et al, 1982; Oenema et al, 1988; Leonard et al, 1995; 时钟, 1997; Hemminga et al, 1998; Netto et al, 1997; Allen, 2000）。在国内，季子修等（1994），杨世伦等（1994），沈永明等（2002），杨桂山等（2002）对于苏北潮滩植物在环境演化中的作用进行了初步研究。对于米草引种后的生理生态学特征及其效应和应用，钟崇信等（1985），钦佩等（1992），王长永等（1994）做过广泛的试验，认可引种大米草、互花米草有利于保滩护岸。近年，米草的快速蔓延和一些负面效应亦引起大量报导和广泛关注（彭少麟等，1999；et al.）。对米草的不利影响目前尚有争议，还需充分的科学数据支持。对于互花米草，张正仁、经美德、钦佩等（1985）研究发现互花米草的适盐范围是0% 3%,最适范围在1%左右,致死阈值在5%左右。肖强等（2005）研究了盐度对互花米草生长中氧化与抗氧化系统，脯氨酸，可溶性糖和蛋白质含量的影响，初步研究了米草属植物的抗盐保护机制。但对大米草的盐度胁迫研究未见报导。3本课题的研究内容本课题对大米草在不同盐度（NaCl浓度0-26.726%）的条件下进行培养，测定其根系活力，可溶性蛋白含量，谷胱甘肽（GSH）含量，超氧化物岐化酶（SOD）活性，丙二醛（MDA）含量及过氧化氢酶（CAT）活性等生理生化指标，以研究其在不同盐度条件下的波动情况，以判断其适盐范围，为大米草的开发利用及管理提供理论依据。4本课题的实行方案、进度及预期效果实行方案：1、资料收集：05年夏季，盐城市射阳丹顶鹤自然保护区植物野外调查，观察滩涂大米草、互花米草群落；阅读国内关于大米草的专著及相关期刊论文，并作相关纪录。2、材料准备：采集适宜季节的生长状态良好的材料若干，要求株高一致。3、实验第一个实施阶段：（材料胁迫培养）材料根系清洁，4-5株一丛；材料无土预培养（5d）；盐度浓度梯度下植物材料无土培养（10d）4、第二阶段：（生理生化指标测定）4.1材料收集处理：取具活力根系做根系；取相同位置健壮叶片等量制备酶液，分别分装冷冻保存。4.2各盐度浓度条件培养植株生理生化指标的测定：根系活力测定继取材后立刻进行；需测定项目有根系活力，可溶性蛋白含量，谷胱甘肽（GSH）含量，超氧化物岐化酶（SOD）活性，丙二醛（MDA）含量及过氧化氢酶（CAT）活性。5、数据整理分析：整理记录的实验数据，并作图表分析盐度变化对大米草生理生化指标影响。6、论文撰写阶段：据实验所得结果撰写论文。进度：1、资料收集阶段：1周2、实验实施第一阶段：15d3、实验实施第二阶段：2周4、数据整理分析及论文撰写：1周预期效果：获得盐度梯度下各生理生化指标数值变化规律，判断大米草的适盐范围，最适盐度等。5、已查阅参考文献：1吴敏兰,方志亮 大米草与外来生物入侵. 福建水产，2005年3月第1期2陈瑶,郑海雷,肖强等 盐度对互花米草氧化和抗氧化系统的影响.，厦门大学学报(自然科学版)Vo.l 44No. 4，July 20053肖强,郑海雷,陈瑶等 盐度对互花米草生长及脯氨酸、可溶性糖和蛋白质含量的影响生态学杂志Chinese Journal of Ecology2005,24(4):373374张正仁,经美德,钦佩等.自动沙培装置下互花米草 (Spartina alterniflora Loisel)耐盐生理反应初报J.南京大学学报(增刊), 1985, 268-279.5 陈中义,李博,陈家宽等 长江口崇明东滩土壤盐度和潮间带高程对外来种互花米草生长的影响。6钦佩,钟崇信 米草的应用研究 北京：海洋出版社 1-1587钟崇信 大米草简史及国外研究概况 南京大学学报（米草研究的进展）,1-308杨世伦,陈吉余 试论植物在潮滩发育演变中的作用 海洋与湖沼1994,25(6):631-6349陈中义,李博,陈家宽 米草属植物入侵的生态后果和管理对策 生物多样性2004,12(2):280-28910陈一宁，高抒，贾建军，王爱军 米草属植物Spartina