冻融及碱性盐胁迫下黑麦草幼苗的生理响应特征

发布时间：2020-07-01 10:30

【摘要】：我国东北地区存在大面积的盐碱地,且以碱性盐为主,同时又是冻融多发地带。对植物而言,冻融和盐碱胁迫均会引起植物生理生态特征的改变。本研究以冬牧70黑麦草(Secale cerale.L CV.WinterGrazer-70)为实验材料,探讨碱性盐胁迫、冻融伤害及冻融恢复期间黑麦草幼苗非光合生理(渗透调节物质、细胞膜脂过氧化水平、抗氧化酶活性)变化和冻融恢复期间其光合生理的变化,从而了解冬牧70黑麦草幼苗在冻融及碱性盐胁迫下的适应性特征,为冬牧70黑麦草在我国东北地区的种植提供理论依据。本研究测定的指标有:相对含水量(RWC)、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、净光合速率(A)、蒸腾速率(E)、细胞间隙CO_2浓度(Ci)、气孔导度(gs)和水分利用效率(WUE)。研究结果如下:对黑麦草幼苗非光合生理响应变化的研究结果表明,碱性盐胁迫造成黑麦草幼苗叶片的RWC下降,MDA和H_2O_2含量及APX、SOD、CAT和POD活性升高。冻结阶段,冻融组和冻融及碱性盐复合胁迫组中黑麦草幼苗的RWC下降,在-5℃达到最小值,MDA和脯氨酸含量及APX、SOD和POD活性升高,在-5℃达到最大值。复合胁迫组中H_2O_2含量和CAT活性在0℃达到最大值,表明温度为0℃~-5℃时幼苗受到的伤害最大,此时细胞水分结冰,细胞发生脱水,植物受害严重。融解阶段,冻融组和复合胁迫组中叶片RWC呈先降低再升高的变化趋势,脯氨酸、MDA含量和SOD活性随温度升高而下降,H_2O_2含量和APX活性在0℃(T5)降低,在之后的融解过程中没有显著性变化。除10℃(T1和T7)外,黑麦草幼苗叶片中脯氨酸、MDA和H_2O_2含量及APX、SOD和POD活性大致呈复合胁迫组冻融组碱性盐组对照的趋势变化,复合胁迫下幼苗受害最严重。冻融恢复期,冻融和复合胁迫处理过的黑麦草幼苗叶片,其RWC和可溶性蛋白含量降低,冻融恢复至第6天时,叶片中MDA和脯氨酸含量及APX、CAT、SOD、POD活性依然高于对照,表明恢复6d时冻融对幼苗的伤害依然存在,但是有所缓解。皮尔森相关分析显示无论是冻融组还是复合胁迫组,黑麦草幼苗叶片中CAT与H_2O_2都具有显著相关性(P0.05),CAT是清除H_2O_2的主要抗氧化酶。对黑麦草幼苗光合生理特征变化的研究结果表明,冻融恢复期,碱性盐、冻融和复合胁迫处理后黑麦草幼苗叶片的A、E、WUE和gs值均降低,Ci升高,表明以上胁迫均会损伤黑麦草的光合结构从而造成光合速率降低。相关分析显示,单一冻融处理后叶片的A与E具有显著相关性(P0.05),复合胁迫处理后黑麦草幼苗叶片的gs与A和E具有显著相关性(P0.05)。冻融恢复至第6d时,A值呈复合胁迫组冻融组碱性盐组对照的趋势变化。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S543.6
【图文】：

模型图,植物细胞,融雪期,模型

第 1 章绪论分子有助于稳定细胞膜，在体外能保护膜免受低温的损害[26]。尹本丰等[27]通过测量渗透调节物质含量研究了不同微生境下冻融过程对齿肋赤藓的影响，发现冬季的极端温度下，齿肋赤藓植物中的可溶性糖含量显著高于早春融雪期，而可溶性蛋白含量显著低于早春融雪期。孟艳琼[28]等发现低温会造成藤本植物中可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖的增加，但是部分藤木植物脯氨酸的含量在温度过低时会下降。

碱性盐,实验设计,叶片,鲜重

图 2.1 冻融及碱性盐胁迫实验设计2.2 非光合生理指标测定相对含水量（RWC）采用烘干称重法进行测定[66]。将采集的新鲜叶片迅速进行称重得到叶片鲜重（FW），然后将叶片全部放于蒸馏水中，吸水充分饱和后称取叶片饱和鲜重（TW），完成后将叶片放于 70℃烘箱中，烘 48h 后，叶片达到恒重，称取叶片干重（DW）。相对含水量（RWC）通过以下公式计算得到[66]：可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定植物叶片中可溶性蛋白的含量[67]。称取植物叶片鲜重

【参考文献】