几种外源物缓解环境胁迫对植物生理影响的研究

发布时间：2020-05-06 07:32

【摘要】：植物在生长发育过程中,会受到各种各样的环境胁迫,这些胁迫包括重金属胁迫、损伤、干旱、高盐、温度(高温和低温)和光的变化、以及病原体和害虫的攻击等。为了缓解环境胁迫对植物造成的伤害作用,我们通过施加外源物质,来研究其对植物的保护作用。在本文中,我们首先以油菜和当归幼苗为材料,来研究Cu胁迫对植物的毒害作用及凹凸棒石粘土对这种毒害作用的缓解;接着以当归幼苗为材料,研究了在低浓度的Cu胁迫下,喷施外源水杨酸后,植物在PSⅡ上对该胁迫的响应;最后研究了在干旱和低温胁迫下,喷施外源ATP对植物的影响作用。结果发现:1.随着外源Cu浓度的增加,油菜幼苗叶片的光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学和叶绿素(Chl)含量降低,而植株中的Cu含量、可溶性蛋白含量、活性氧产生水平和幼苗叶片抗氧化酶活性增加。当没有Cu胁迫时,在蛭石与凹凸棒石粘土(AC)/蛭石混合基质(体积比为1:80、1:50或1:30)中生长的油菜幼苗生理指标差异不显著。在短期Cu胁迫下,与蛭石育苗相比,在AC/蛭石混合基质中生长的油菜幼苗叶绿素含量和PSⅡ光化学含量较高,而植株中的Cu含量、可溶性蛋白含量、活性氧产生水平和抗氧化酶活性较低。对油菜而言,AC/蛭石在1:50-1:30的体积比是缓解短期Cu胁迫生理效应的最佳配比。同样,通过测定上述生理指标,就当归而言,AC/蛭石在1:70-1:50的体积比是缓解短期Cu胁迫生理效应的最佳配比。以上结果表明,在培养基中适量添加AC可以减轻植物幼苗在生长基质中出现过量Cu时所受的生理胁迫。2.用5 mmol·L~(-1)的CuCl_2处理当归幼苗24 h,48 h和72 h后,和对照相比,当归幼苗的Y(Ⅱ)、ETR、Fv′/Fm′和叶绿素含量随胁迫时间的延长而显著性下降,qN显著性上升。在CuCl_2胁迫的同时,对当归幼苗叶片喷施水杨酸后,和单加CuCl_2胁迫的幼苗相比,其Y(Ⅱ)、ETR、Fv′/Fm′及叶绿素含量有所升高,而qN有所下降。上述研究表明,Cu胁迫降低了当归幼苗的叶绿素合成和光化学效率;而水杨酸的施加能够有效缓解由于Cu胁迫而引起的这种不良影响。3.干旱和低温胁迫都能引起当归叶片的叶绿素含量、Y(Ⅱ)、ETR、qP显著降低,同时也引起qN显著增加。外源ATP的应用减轻了干旱和低温胁迫下当归叶片叶绿素含量、Y(Ⅱ)、ETR、qP的降低,同时也消除了qN的增加。以上结果表明,在干旱和低温胁迫下外源ATP可有效增加PSⅡ反应中心的开放比例,提高当归叶片PSⅡ的电子传递速率和光能转化效率,有利于增强当归幼苗叶绿素合成以及PSⅡ对干旱和低温胁迫的适应性。综上所述,针对不同的环境胁迫,在培养基质中添加或在植物叶片上喷施外源施加物,可在一定程度上缓解环境胁迫对植物的毒害作用。
【图文】：

凹凸棒石粘土,空间结构,镁铝硅酸盐矿物,四面体片

图 1-1 凹凸棒石粘土的空间结构Fig. 1-1 Spatial structure of attapulgite clay然的结晶性镁铝硅酸盐矿物[47]，它由 Si-O 四面体片和连接，形成了一层结构层[48]，，具有许多独特的物理和

结构式,水杨酸,外源性

水杨酸的结构式Fig.1-2ThestructureofSalicylicacid
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q945.78

【参考文献】