水杨酸对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生长及光合生理的影响
本试验以紫花苜蓿为试验材料，以盆栽的方式进行。采用4个水分处理（称重法控制水分，水分梯度80%田间持水量、60%田间持水量、40%田间持水量、20%田间持水量）、5个SA水平（水杨酸浓度梯度0mmol/L、0.02mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、2.5mmol/L），叶面喷施并同时进行水分控制，通过研究水杨酸对不同干旱程度胁迫下紫花苜蓿分枝期生长生理及光合指标的影响，探讨外源SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生理生化特性的影响，以及为SA在紫花苜蓿抗旱性方面的应用提供参考。本试验主要研究结论干旱胁迫下，对紫花苜蓿喷施适宜浓度水杨酸溶液可促进地上部生长，增加叶片相对含水量和叶水势，降低叶片相对电导率及丙二醛含量，增加叶片中叶绿素含量，提高紫花苜蓿净光合速率，气孔导度和胞间CO2浓度，降低蒸腾速率。以上各指标均说明适宜浓度水杨酸对紫花苜蓿可增强其抗旱能力，其中，水杨酸处理效果较理想的浓度范围0.1mmol/L-0.5mmol/L之间，可以较显著地提高紫花苜蓿抗旱性。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料 3
1.2 试验方法 3
1.3 测定指标 3
1.3.1 叶片相对含水量3
1.3.2 相对电导率3
1.3.3 丙二醛3
1.3.4 叶绿素含量3
1.3.5 粗酶液的制备及酶活性3
1.3.6 光合指标4
1.3.7 株高、茎粗、分枝数4
1.4 数据分析 4
2 结果与分析4
2.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片相对含水量的影响4
2.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片相对电导率的影响5
2.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿丙二醛的影响5
2.4 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶绿素含量的影响6
2.5 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿保护酶活性的影响6
2.5.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿SOD活性的影响6
2.5.2 SA对干旱胁迫下紫花苜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
蓿POD活性的影响7
2.5.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿CAT活性的影响8
2.6 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿光合作用的影响8
2.6.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿净光合速率的影响8
2.6.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿气孔导度和胞间CO2浓度的影响9
2.6.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿蒸腾速率的影响9
2.7 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期生长指标的影响10
2.7.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期株高的影响10
2.7.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期茎粗的影响10
2.7.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期分枝数的影响11
3 讨论 11
3.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期生长指标的影响 11
3.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿保护酶活性的影响 12
3.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片丙二醛含量与叶片相对电导率的影响 12
3.4 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶绿素含量与光合作用的影响 12
致谢13
参考文献13
水杨酸对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生长及光合生理的影响
引言
我国是水资源十分短缺的国家，据统计，1950一1999年间,全国平均每年遭受旱情影响的地区面积可达2173.33万hm2 [1]。全世界有近三分之一土地处于干旱半干旱地区 [2]，可利用淡水资源的缺乏己经成为全世界要面对的问题。植物生长在自然环境中，常会受到各种环境胁迫因子的限制或影响，干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子之一。有调查显示，干旱对农业生产的威胁最大，造成的农业损失相当于其他自然灾害所造成的损失的总和[3]，它已经成为一个全球性的农业生产存在的严重问题,具有发生频率高、分布地域广、持续时间长和危害程度大等特点[4]。干旱亦是影响牧草分布及产量的重要因素之一，已成为限制苜蓿大面积扩展的重要原因，世界上约有1/ 3 的地区属于干旱和半干旱区，我国干旱半干旱地区约占国土面积的1/ 2。旱作条件下，牧草生长所需的水分主要依靠自然降水，即使有灌溉条件的地区，也往往由于灌水量不足或不及时等原因使牧草受到干旱的威胁。干旱对牧草造成的损失在所有的非生物胁迫中占首位，仅次于生物胁迫病虫害造成的损失[5]。干旱胁迫能够对植物生理生态过程产生深刻的影响，干旱胁迫时，植物的水分状况都有共同的表现，就是植物组织含水量下降，植物吸水量降低，蒸腾量减少，但蒸腾仍大于吸水[6]。紫花苜蓿( Medicago sativa ) 是世界分布最广的豆科牧草，其具有草产量高、适应性强、适口性好、家畜易消化及营养价值丰富等特点，并且其再生性强，是改良土壤的绿肥植物，因而被称为“牧草之王”[8]。目前，人们已充分认识到紫花苜蓿不仅在发展畜牧业生产、建植人工草地方面有着显著的经济效益，而且在建设和保护草地生态环境， 绿化、美化生活环境等方面同样具有潜在的经济效益和重要的社会效益。因此，深入研究苜蓿的抗旱性，对于克服该地区干旱、风蚀等自然条件对苜蓿栽培的制约，扩大其种植范围，提高生产力，具有举足轻重的意义。提高苜蓿的抗旱性，了解苜蓿抗旱机制，培育抗旱性强的苜蓿也已成为苜蓿业发展的当务之急。近年来，许多研究者发现除了可以通过改善栽培条件及遗传育种改良作物以提高抗旱外，运用一些外源物质的调节，如脱落酸、多胺、甜菜碱、SA等也能提高植物的抗旱性[9]。
水杨酸( salicylic acid, SA)，即邻羟基苯甲酸,是植物体内的一种简单酚类物质，是一种新型植物激素，被认为是植物在逆境胁迫反应中产生的一种信号分子 ，对缓解干旱有一定的作用[10]。干旱引起植物体内细胞自由基的积累及其膜脂过氧化是导致植物受干旱伤害的重要原因，而SA 作为植物内源信号分子组成部分， 在植物细胞信息传递和代谢中， 特别是干旱条件下， 降低植物体内自由基含量、减轻细胞膜脂过氧化、保护生物大分子、提高水分利用效率方面有重要作用[11]。综合国内外研究现状分析，近十年来，关于植物体内SA 水平的调控途径，SA 在植物抗病中所起的作用及生化机制，SA信号转导途径等方面已取得重大进展，其他方面的研究主要集中在SA 在植物体内代谢过程和对呼吸系统调控作用[12]，而SA 应用于提高植物抵抗其他逆境的研究直到20 世纪90 年代末期才有报道。 近些年来，又陆续发现水杨酸在植物非生物逆境生理过程中有重要功能 ，如提高植物的抗盐性、抗寒性、抗热性以及抗旱性等[13]。水杨酸对一些植物重要的代谢过程起调控作用，进而提高氧化逆境，以促进植物的抗病及抗非生物逆境能力[14]。有研究结果表明，水杨酸的作用具有双重性：低浓度的水杨酸( < 0.30 mmol/ L) 可以改善水分胁迫下大麦幼苗的水分状况， 并且降低丙二醛含量，维持较低水平的蛋白质羰基含量，减小了幼苗所受氧化伤害的程度；而高浓度的水杨酸( > 0.30 mmol/ L) 却起到了相反的作用，加重了大麦幼苗的水分胁迫程度，明显提高了丙二醛和蛋白质羰基的水平，加重了幼苗所受的胁迫伤害[15]。目前，利用植物生长调节剂来提高植物抗旱性，己经成为人们研究的热点问题。有不同研究者在针对SA提高植物抗旱性方面做了一些研究工作，其中，有大量研究发现，在干旱胁迫下水杨酸能够影响植物的一些形态指标和生理指标的变化，促进植物抗水分胁迫，因此，水杨酸在植物抗旱中所起的作用也越来越被人们所重视。但是，有关水杨酸提高抗旱性目前多集中在大田农作物和蔬菜水果方面，在牧草尤其是紫花苜蓿抗旱性方面的研究较少。本实验通过研究水杨酸对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期水分代谢、光合呼吸、渗透调节及其他生理过程等各方面的调节作用，探讨外源SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生理生化特性的影响，以及SA在紫花苜蓿抗旱性方面的应用提供参考。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料 3
1.2 试验方法 3
1.3 测定指标 3
1.3.1 叶片相对含水量3
1.3.2 相对电导率3
1.3.3 丙二醛3
1.3.4 叶绿素含量3
1.3.5 粗酶液的制备及酶活性3
1.3.6 光合指标4
1.3.7 株高、茎粗、分枝数4
1.4 数据分析 4
2 结果与分析4
2.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片相对含水量的影响4
2.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片相对电导率的影响5
2.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿丙二醛的影响5
2.4 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶绿素含量的影响6
2.5 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿保护酶活性的影响6
2.5.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿SOD活性的影响6
2.5.2 SA对干旱胁迫下紫花苜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
蓿POD活性的影响7
2.5.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿CAT活性的影响8
2.6 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿光合作用的影响8
2.6.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿净光合速率的影响8
2.6.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿气孔导度和胞间CO2浓度的影响9
2.6.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿蒸腾速率的影响9
2.7 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期生长指标的影响10
2.7.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期株高的影响10
2.7.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期茎粗的影响10
2.7.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期分枝数的影响11
3 讨论 11
3.1 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期生长指标的影响 11
3.2 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿保护酶活性的影响 12
3.3 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶片丙二醛含量与叶片相对电导率的影响 12
3.4 SA对干旱胁迫下紫花苜蓿叶绿素含量与光合作用的影响 12
致谢13
参考文献13
水杨酸对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生长及光合生理的影响
引言
我国是水资源十分短缺的国家，据统计，1950一1999年间,全国平均每年遭受旱情影响的地区面积可达2173.33万hm2 [1]。全世界有近三分之一土地处于干旱半干旱地区 [2]，可利用淡水资源的缺乏己经成为全世界要面对的问题。植物生长在自然环境中，常会受到各种环境胁迫因子的限制或影响，干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子之一。有调查显示，干旱对农业生产的威胁最大，造成的农业损失相当于其他自然灾害所造成的损失的总和[3]，它已经成为一个全球性的农业生产存在的严重问题,具有发生频率高、分布地域广、持续时间长和危害程度大等特点[4]。干旱亦是影响牧草分布及产量的重要因素之一，已成为限制苜蓿大面积扩展的重要原因，世界上约有1/ 3 的地区属于干旱和半干旱区，我国干旱半干旱地区约占国土面积的1/ 2。旱作条件下，牧草生长所需的水分主要依靠自然降水，即使有灌溉条件的地区，也往往由于灌水量不足或不及时等原因使牧草受到干旱的威胁。干旱对牧草造成的损失在所有的非生物胁迫中占首位，仅次于生物胁迫病虫害造成的损失[5]。干旱胁迫能够对植物生理生态过程产生深刻的影响，干旱胁迫时，植物的水分状况都有共同的表现，就是植物组织含水量下降，植物吸水量降低，蒸腾量减少，但蒸腾仍大于吸水[6]。紫花苜蓿( Medicago sativa ) 是世界分布最广的豆科牧草，其具有草产量高、适应性强、适口性好、家畜易消化及营养价值丰富等特点，并且其再生性强，是改良土壤的绿肥植物，因而被称为“牧草之王”[8]。目前，人们已充分认识到紫花苜蓿不仅在发展畜牧业生产、建植人工草地方面有着显著的经济效益，而且在建设和保护草地生态环境， 绿化、美化生活环境等方面同样具有潜在的经济效益和重要的社会效益。因此，深入研究苜蓿的抗旱性，对于克服该地区干旱、风蚀等自然条件对苜蓿栽培的制约，扩大其种植范围，提高生产力，具有举足轻重的意义。提高苜蓿的抗旱性，了解苜蓿抗旱机制，培育抗旱性强的苜蓿也已成为苜蓿业发展的当务之急。近年来，许多研究者发现除了可以通过改善栽培条件及遗传育种改良作物以提高抗旱外，运用一些外源物质的调节，如脱落酸、多胺、甜菜碱、SA等也能提高植物的抗旱性[9]。
水杨酸( salicylic acid, SA)，即邻羟基苯甲酸,是植物体内的一种简单酚类物质，是一种新型植物激素，被认为是植物在逆境胁迫反应中产生的一种信号分子 ，对缓解干旱有一定的作用[10]。干旱引起植物体内细胞自由基的积累及其膜脂过氧化是导致植物受干旱伤害的重要原因，而SA 作为植物内源信号分子组成部分， 在植物细胞信息传递和代谢中， 特别是干旱条件下， 降低植物体内自由基含量、减轻细胞膜脂过氧化、保护生物大分子、提高水分利用效率方面有重要作用[11]。综合国内外研究现状分析，近十年来，关于植物体内SA 水平的调控途径，SA 在植物抗病中所起的作用及生化机制，SA信号转导途径等方面已取得重大进展，其他方面的研究主要集中在SA 在植物体内代谢过程和对呼吸系统调控作用[12]，而SA 应用于提高植物抵抗其他逆境的研究直到20 世纪90 年代末期才有报道。 近些年来，又陆续发现水杨酸在植物非生物逆境生理过程中有重要功能 ，如提高植物的抗盐性、抗寒性、抗热性以及抗旱性等[13]。水杨酸对一些植物重要的代谢过程起调控作用，进而提高氧化逆境，以促进植物的抗病及抗非生物逆境能力[14]。有研究结果表明，水杨酸的作用具有双重性：低浓度的水杨酸( < 0.30 mmol/ L) 可以改善水分胁迫下大麦幼苗的水分状况， 并且降低丙二醛含量，维持较低水平的蛋白质羰基含量，减小了幼苗所受氧化伤害的程度；而高浓度的水杨酸( > 0.30 mmol/ L) 却起到了相反的作用，加重了大麦幼苗的水分胁迫程度，明显提高了丙二醛和蛋白质羰基的水平，加重了幼苗所受的胁迫伤害[15]。目前，利用植物生长调节剂来提高植物抗旱性，己经成为人们研究的热点问题。有不同研究者在针对SA提高植物抗旱性方面做了一些研究工作，其中，有大量研究发现，在干旱胁迫下水杨酸能够影响植物的一些形态指标和生理指标的变化，促进植物抗水分胁迫，因此，水杨酸在植物抗旱中所起的作用也越来越被人们所重视。但是，有关水杨酸提高抗旱性目前多集中在大田农作物和蔬菜水果方面，在牧草尤其是紫花苜蓿抗旱性方面的研究较少。本实验通过研究水杨酸对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期水分代谢、光合呼吸、渗透调节及其他生理过程等各方面的调节作用，探讨外源SA对干旱胁迫下紫花苜蓿分枝期的生理生化特性的影响，以及SA在紫花苜蓿抗旱性方面的应用提供参考。
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