水杨酸对香樟幼苗低温冻害缓解效应研究(附件)
本文以香樟幼苗为试材,研究在低温胁迫条件下,外源水杨酸(SA)对香樟幼苗低温冻害的缓解效应。主要测定了光合色素、渗透调节物质、膜脂过氧化和酶性抗氧化系统等生理生化指标。结果表明(1)在低温胁迫条件下,通过对香樟幼苗外施水杨酸处理,发现光合色素指标、渗透调节物质指标呈先上升后下降的趋势,其中2mmol·L-1的SA处理时效果最好;(2)膜脂过氧化指标(电导率和MDA含量)在SA处理下呈先下降后上升的趋势,其中在2mmol·L-1的 SA处理下数值最低,过氧化反应最弱,抗寒性最好;(3)SOD、POD和CAT酶性抗氧化指标含量都呈先上升后下降的趋势,其中2mmol·L-1的SA处理时,各项指标都处于最大值,提高香樟幼苗的抗寒性效果最好。表明2mmol·L-1SA处理缓解香樟幼苗低温冻害的效果最好。关键词 水杨酸,香樟幼苗,低温处理,抗寒性
目 录
1 引言 2
1.1 低温冻害现状 2
1.2 低温冻害对植物影响 3
1.3 水杨酸提高植物抗寒性的生理机制 3
1.4 本研究的目的和意义 4
2 材料与方法 4
2.1 试验材料 4
2.2 试验设计 5
2.3 测定项目与方法 5
2.4 数据处理 5
3 结果与分析 6
3.1不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗光合色素含量的影响 6
3.2不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗渗透调节物质的影响 6
3.3不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗膜质过氧化的影响 8
3.4不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗抗氧化酶系统的影响 9
4.讨论 11
4.1.低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗光合色素的关系 11
4.2低温胁迫下SA浓度与渗透调节物质的关系 12
4.3低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗膜脂过氧化系统的关系 12
4.4低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗酶性抗氧化系统的关系 13
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
香樟(Cinnamomum camphora) *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
,属樟科常绿乔木,是亚热带常绿阔叶林的代表树种。香樟树形美观,可作绿化树和防风林,观赏价值较高。具有吸收有毒气体、防风等能力,能够净化空气,沁人心脾,在我国经济树种和园林绿化树种中起着独树一帜的作用。伴随着城市建设的迅速发展,对园林绿化提出了更高的要求。为了丰富我国北方园林树种,进一步提高北方冬季园林植物景观的观赏性,许多城市园林部门都在尽一切努力引进香樟树种。然而,北方冬季低温影响香樟的正常生长发育,容易造成香樟北移冬天出现低温冻害现象。目前,对北方稀缺的常绿树种和珍贵稀有树种展开低温胁迫研究的较少。温度是影响植物正常生长发育的主要生物因子之一。树种的耐寒性很容易受到温度的影响,特别是冬季突如其来的异常低温以及倒春寒的到来对树种的正常生长发育破坏性极大。近几年来,国内外学者分别从生理和分子方向对植物的抗寒性进行研究,通过基因诱导和施用外源激素提高植物抗寒性[1]。例如,尤扬[2]等通过研究发现,在低温胁迫下对香樟幼树叶面喷施ABA,可显著提高香樟幼苗遭受低温冻害后的自我恢复能力。赵清贺[3]等研究发现,在低温冻害环境条件下,通过对香樟幼苗施用氯化钙和蔗糖,其膜脂过氧化和抗氧化保护酶系统活性显著提高。淮安地区地处苏北平原,冬季有周期性的寒潮侵入,近两年最低气温达到15℃,尤其是淮安前年冬季低温持续时间较长,造成了大面积的香樟受到冻害,因此如何避免低温对香樟造成冻害成为一个急需解决的难题。
水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种普遍存在于高等植物体内,在植物遭受环境胁迫时能激活植物过敏反应并获得植物系统抗性的一类酚类化合物[4]。研究发现水杨酸对棉花、水稻、萝卜等作物的抗寒能力均有一定的协助作用[5],故而联想到对香樟有相同的作用,所以针对其进行了一系列的研究。通过测定叶绿素含量、膜脂过氧化指标含量(电导率、MDA含量)、酶性抗氧化指标含量(SOD、POD、CAT活性)、非酶性抗氧化指标含量(可溶性糖量、可溶性蛋白含量、Vc含量)等指标来判定水杨酸对香樟幼苗受到低温冻害是否有一定的缓解效应,促进香樟在引种北方时的正常生长发育。
1.1 低温冻害现状
目前,在我国北方地区,低温冻害问题仍然极为普遍,严重影响了农业生产的发展。据统计,全球每年因低温冻害造成的农业经济损失高达2200亿卢布。因此,积极探索植物抗寒性的生理生化机制尤为重要,可为抗寒性作物提供重要理论依据。
低温冻害严重影响了植物正常的生长代谢,导致植物组织受到伤害、产量降低,严重时还会造成植物死亡。21世纪以来,出现的全球气候不断变暖,温室效应加剧、海平面上升、海岛溶化等一系列问题受到了社会各界的关注。然而在我国的东部地区,低温冻害情况不但没有因冬季温度的升高而减少,而且冻害开始又呈现出上升的态势,给我国农业生产造成巨大损失。目前人口快速增长,利用现有的研究成果开发研究更多抗冻品种的作物,已成为科研工作者当下一个十分重要的任务。
在植物组织结冰的情况下,植物的生长发育没有受到严重阻碍,称之为抗寒型。零度以下低温造成植物无法正常生长发育,则成为冷害型。无论是冷害型还是抗寒型植物均可通过低温驯化来提高其耐寒能力,例如越冬小麦可通过秋末和初冬的低温适应严冬的寒冷天气。在寒冷环境中,植物体内会通过细胞骨架结构、光合色素含量、抗氧化酶系统、非酶性抗氧化系统、膜脂过氧化反应等一系列生理生化变化,提高自身对不良环境的适应性。近年来,如何提高植物的抗寒性成为人们关注的焦点,也成为农业部关注的重点课题。
1.2 低温冻害对植物影响
研究发现,低温对植物的抑制涉及到生长发育各个阶段,包括种子发芽率、根系活力减弱,叶片变褐、干枯、失绿等[6]。植物的根系是植物的吸收器官和代谢器官,低温冻害会导致植物根系受损,影响根系对水分和养分的吸收,植物代谢紊乱,严重可能导致植物死亡。叶绿体是植物光合作用的重要场所,低温冻害会导致植物的叶绿素合成酶活性性降低,从而抑制叶绿素的合成,导致植物光合作用降低,阻碍植物的正常生长发育。低温冻害导致可溶性糖含量与淀粉比率变大,细胞渗透性增加,细胞核核膜孔数量减少,核与细胞间的物质交换被切断,阻碍细胞分裂生长。低温冻害直接导致植物呼吸作用速率下降,限制其水分和养分吸收,植物生理生化代谢紊乱,最终引起植物形态结构发生变化甚至死亡。
目 录
1 引言 2
1.1 低温冻害现状 2
1.2 低温冻害对植物影响 3
1.3 水杨酸提高植物抗寒性的生理机制 3
1.4 本研究的目的和意义 4
2 材料与方法 4
2.1 试验材料 4
2.2 试验设计 5
2.3 测定项目与方法 5
2.4 数据处理 5
3 结果与分析 6
3.1不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗光合色素含量的影响 6
3.2不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗渗透调节物质的影响 6
3.3不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗膜质过氧化的影响 8
3.4不同浓度SA对低温胁迫下香樟幼苗抗氧化酶系统的影响 9
4.讨论 11
4.1.低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗光合色素的关系 11
4.2低温胁迫下SA浓度与渗透调节物质的关系 12
4.3低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗膜脂过氧化系统的关系 12
4.4低温胁迫下SA浓度与香樟幼苗酶性抗氧化系统的关系 13
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
香樟(Cinnamomum camphora) *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
,属樟科常绿乔木,是亚热带常绿阔叶林的代表树种。香樟树形美观,可作绿化树和防风林,观赏价值较高。具有吸收有毒气体、防风等能力,能够净化空气,沁人心脾,在我国经济树种和园林绿化树种中起着独树一帜的作用。伴随着城市建设的迅速发展,对园林绿化提出了更高的要求。为了丰富我国北方园林树种,进一步提高北方冬季园林植物景观的观赏性,许多城市园林部门都在尽一切努力引进香樟树种。然而,北方冬季低温影响香樟的正常生长发育,容易造成香樟北移冬天出现低温冻害现象。目前,对北方稀缺的常绿树种和珍贵稀有树种展开低温胁迫研究的较少。温度是影响植物正常生长发育的主要生物因子之一。树种的耐寒性很容易受到温度的影响,特别是冬季突如其来的异常低温以及倒春寒的到来对树种的正常生长发育破坏性极大。近几年来,国内外学者分别从生理和分子方向对植物的抗寒性进行研究,通过基因诱导和施用外源激素提高植物抗寒性[1]。例如,尤扬[2]等通过研究发现,在低温胁迫下对香樟幼树叶面喷施ABA,可显著提高香樟幼苗遭受低温冻害后的自我恢复能力。赵清贺[3]等研究发现,在低温冻害环境条件下,通过对香樟幼苗施用氯化钙和蔗糖,其膜脂过氧化和抗氧化保护酶系统活性显著提高。淮安地区地处苏北平原,冬季有周期性的寒潮侵入,近两年最低气温达到15℃,尤其是淮安前年冬季低温持续时间较长,造成了大面积的香樟受到冻害,因此如何避免低温对香樟造成冻害成为一个急需解决的难题。
水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种普遍存在于高等植物体内,在植物遭受环境胁迫时能激活植物过敏反应并获得植物系统抗性的一类酚类化合物[4]。研究发现水杨酸对棉花、水稻、萝卜等作物的抗寒能力均有一定的协助作用[5],故而联想到对香樟有相同的作用,所以针对其进行了一系列的研究。通过测定叶绿素含量、膜脂过氧化指标含量(电导率、MDA含量)、酶性抗氧化指标含量(SOD、POD、CAT活性)、非酶性抗氧化指标含量(可溶性糖量、可溶性蛋白含量、Vc含量)等指标来判定水杨酸对香樟幼苗受到低温冻害是否有一定的缓解效应,促进香樟在引种北方时的正常生长发育。
1.1 低温冻害现状
目前,在我国北方地区,低温冻害问题仍然极为普遍,严重影响了农业生产的发展。据统计,全球每年因低温冻害造成的农业经济损失高达2200亿卢布。因此,积极探索植物抗寒性的生理生化机制尤为重要,可为抗寒性作物提供重要理论依据。
低温冻害严重影响了植物正常的生长代谢,导致植物组织受到伤害、产量降低,严重时还会造成植物死亡。21世纪以来,出现的全球气候不断变暖,温室效应加剧、海平面上升、海岛溶化等一系列问题受到了社会各界的关注。然而在我国的东部地区,低温冻害情况不但没有因冬季温度的升高而减少,而且冻害开始又呈现出上升的态势,给我国农业生产造成巨大损失。目前人口快速增长,利用现有的研究成果开发研究更多抗冻品种的作物,已成为科研工作者当下一个十分重要的任务。
在植物组织结冰的情况下,植物的生长发育没有受到严重阻碍,称之为抗寒型。零度以下低温造成植物无法正常生长发育,则成为冷害型。无论是冷害型还是抗寒型植物均可通过低温驯化来提高其耐寒能力,例如越冬小麦可通过秋末和初冬的低温适应严冬的寒冷天气。在寒冷环境中,植物体内会通过细胞骨架结构、光合色素含量、抗氧化酶系统、非酶性抗氧化系统、膜脂过氧化反应等一系列生理生化变化,提高自身对不良环境的适应性。近年来,如何提高植物的抗寒性成为人们关注的焦点,也成为农业部关注的重点课题。
1.2 低温冻害对植物影响
研究发现,低温对植物的抑制涉及到生长发育各个阶段,包括种子发芽率、根系活力减弱,叶片变褐、干枯、失绿等[6]。植物的根系是植物的吸收器官和代谢器官,低温冻害会导致植物根系受损,影响根系对水分和养分的吸收,植物代谢紊乱,严重可能导致植物死亡。叶绿体是植物光合作用的重要场所,低温冻害会导致植物的叶绿素合成酶活性性降低,从而抑制叶绿素的合成,导致植物光合作用降低,阻碍植物的正常生长发育。低温冻害导致可溶性糖含量与淀粉比率变大,细胞渗透性增加,细胞核核膜孔数量减少,核与细胞间的物质交换被切断,阻碍细胞分裂生长。低温冻害直接导致植物呼吸作用速率下降,限制其水分和养分吸收,植物生理生化代谢紊乱,最终引起植物形态结构发生变化甚至死亡。
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