亚适温条件下硝酸盐和缺铁胁迫对番茄幼苗生理特性影响及NO缓解效应

发布时间：2018-02-04 02:27

本文关键词： 番茄幼苗弱光亚适温硝酸盐缺铁 NO　出处：《山东农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：番茄(Lylopersicon esculentum Mill)是我国栽培最多的蔬菜作物之一,北方秋冬季节弱光亚适温与土壤次生盐渍化是影响设施番茄生产的主要障碍。尽管大多数土壤中全铁含量较高,但由于受不同土壤因素和植物基因型的影响,植物体内的可利用铁含量往往不足,常出现缺铁失绿症状。外源一氧化氮(NO)在一定程度上可以提高植物的抗逆能力,缓解逆境胁迫。目前,关于亚适温条件下硝酸盐和缺铁胁迫对番茄幼苗生长和铁吸收的影响以及NO缓解刷双重胁迫的研究鲜有报道。因此,探究亚适温条件下番茄幼苗生长及铁吸收对硝酸盐和缺铁胁迫的响应,以及外源NO对硝酸盐和缺铁胁迫番茄幼苗的缓解效应,对减少番茄幼苗缺铁失绿症状具有重要的理论和实践指导意义。本课题在已有研究的基础上,以番茄为试材,从不同品种番茄幼苗在弱光条件下对亚适温的适应性研究入手,随后探讨亚适温条件下硝酸盐和铁胁迫对番茄幼苗生长及铁吸收的影响,进而探究硝普钠(外源NO供体)对硝酸盐和缺铁胁迫下番茄幼苗的缓解效应,以期为缓解设施栽培中番茄的缺铁失绿症状提供理论指导和具体措施。主要研究结果如下:1.弱光条件下经过14 d亚适温处理后,与正常温度条件相比较,供试10个番茄品种的幼苗生长量、叶片叶绿素含量、根系活力均下降;而电解质渗漏率、丙二醛、脯氨酸含量,不同品种则表现出明显差异—即对亚适温的适应差异。综合比较,‘红粉冠军’(6#)番茄幼苗对弱光亚适温的适应性较强,优于其它参试品种,适宜在我国北方冬季日光温室栽培;‘中蔬4号’(10#)和‘金玉x1’(4#)对弱光亚适温的适应性较弱,其他品种属于中等。2.与适温对照相比,亚适温条件下番茄幼苗生长受到明显的抑制作用,株高、叶面积显著变小,干物质积累下降。亚适温下缺铁对番茄幼苗生长的影响比适温下缺铁的影响大。亚适温条件下,硝酸盐胁迫、缺铁胁迫以及二者同时胁迫的番茄幼苗株高与无胁迫的处理差异不显著,但幼苗叶面积明显变小,电解质渗漏率、根系活力和三价铁还原酶活性明显增加,叶绿素含量降低;根总长、根表面积、根体积及根尖数明显减小;幼苗根、茎、叶中铁含量明显降低。亚适温下硝酸盐胁迫以及硝酸盐与缺铁二者同时胁迫对番茄幼苗干物质积累的减少、电解质渗漏率的增加以及减少铁离子吸收的影响更加明显。Fe2+对K+和Ca2+吸收具有拮抗作用,根茎叶不同器官中的表现有差异。3.研究硝酸盐胁迫下外源NO供体硝普钠(SNP)对缺铁番茄幼苗的胁迫缓解效应。结果表明,缺铁使番茄幼苗生长受到抑制,叶绿素a、b,类萝卜素含量显著降低,出现明显失绿症状;叶片中SOD、POD和CAT的活性降低,电解质渗漏率、丙二醛含量明显增加,脯氨酸和可溶性糖含量变化不显著;幼苗叶片和根中N、P、K、Ca、Mg、Fe含量比正常处理有不同程度的减少。硝酸盐缺铁双重胁迫对番茄幼苗生长抑制加剧,叶绿素a、b、类萝卜素含量、SOD、POD和CAT的活性降低更显著,电解质渗漏率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量都明显增加;番茄幼苗叶片和根中N、P、Mg、Fe含量减少更为显著,而K、Ca含量却显著增加。缺铁及硝酸盐缺铁胁迫添加0.1 mmol·L-1 SNP的处理与不添加处理相比,番茄幼苗的生长明显缓解,所测抗逆指标得到明显恢复,显示SNP对缺铁和硝酸盐缺铁胁迫的番茄幼苗伤害具有明显缓解作用,增强番茄幼苗的耐盐性和对铁的吸收能力。添加0.1 mmol·L-1 SF(亚铁氰化钠)的处理在SOD、POD和CAT等指标上也表现出一定程度的缓解或促进作用,其他生理指标没有表现出其缓解或促进作用,应是SF中也含有铁离子所致。4.缺铁胁迫及硝酸盐缺铁双重胁迫下,外施SNP处理的番茄幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦpsⅡ)、光化学促灭系数(qP)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性较未添加SNP处理的番茄幼苗显著提高或有升高的趋势;缺铁条件下初始荧光(Fo)值、硝酸盐缺铁双重胁迫下细胞间隙CO2浓度(Ci)值外施SNP处理均显著降低。外施SF的处理无明显变化或作用效果较SNP处理的差。5.外源NO影响了缺铁胁迫和硝酸盐缺铁双重胁迫下番茄抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环,使番茄幼苗根系的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)比活性显著升高,单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)比活性显著降低,AsA含量、GSH含量、AsA/DHA、GSH/GSSG升高,脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量降低。SNP反应产物SF的作用效果不明显或较SNP差。由此可见,外源NO可以通过增加非酶促抗氧化物质ASA、GSH的含量和抗氧化酶活性,提高AsA-GSH循环清除ROS的能力,从而缓解缺铁和硝酸盐胁迫对番茄幼苗的伤害。
[Abstract]:In this paper , the effects of nitrate and iron stress on growth and iron absorption of tomato seedlings and the effects of exogenous NO on growth and iron absorption of tomato seedlings under mild conditions were studied . The results showed that the growth of seedlings of tomato seedlings was inhibited , the content of chlorophyll a , b and carotenoid decreased significantly , the content of chlorophyll a , b and carotenoid decreased significantly , the content of SOD , POD and CAT decreased significantly , the content of SOD , POD and CAT increased obviously , and the content of SOD , POD and CAT increased obviously . P , Mg , Fe decreased significantly , but K and Ca contents were significantly increased . Compared with untreated tomato seedlings treated by SNP treatment with iron deficiency and nitrate deficiency , the effect of exogenous NO on tomato seedling increased or increased significantly . The effect of exogenous NO on the growth of tomato seedlings was not obvious or higher than that of SNP treatment .

【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S641.2

【参考文献】