水杨酸对干旱胁迫下草莓生长和生理特性影响(附件)

本实验以草莓品种‘红颜’的幼苗为实验材料,用无土栽培的实验及人工模拟干旱的方法,研究干旱胁迫对草莓苗的叶绿素、丙二醛含量的影响,同时观察过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性和电解质渗透率的变化,以及施加0 mmol/L SA溶液(CK)、0.5 mmol/L SA溶液、1 mmol/L SA溶液和2 mmol/L SA溶液后这六项生理指标的变化。 实验结果表明,水分胁迫对草莓的伤害与胁迫时间呈一定的正相关性,胁迫时间越长,受到的伤害越严重。水分胁迫下,用不同浓度(0.5、1、2 mmol/L)的外源SA处理草莓幼苗叶片,其叶绿素的含量与未添加SA的相比有明显增加。同时,1 mmol/L的SA处理能最有效地降低MDA的含量,并且增加SOD、POD和CAT保护酶的活性。但是,2 mmol/L的SA会影响其对干旱胁迫的缓解作用,对植物本身会造成一定的伤害。综上所述,本试验结果表明1 mmol/L的SA在缓解水分胁迫对草莓幼苗的过程中发挥了最佳效果。关键词 草莓,水分胁迫,水杨酸,抗旱性
目 录
1 引言 1
1.1干旱胁迫的危害 1
1.2草莓抗旱的意义 1
1.3 水杨酸对植物的抗旱作用 2
2 材料与方法 2
2.1 实验材料 2
2.2 实验药品 2
2.3 实验方法 3
3 结果与分析 5
3.1 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓POD活性的影响 5
3.2 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓SOD活性的影响 6
3.3 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓CAT活性的影响 7
3.4 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓电导率的影响 8
3.5 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓叶绿素含量的影响 9
3.6 不同浓度的SA处理对干旱胁迫下草莓丙二醛含量的影响 10
4 讨论 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
1.1干旱胁迫的危害
干旱是指水量相对匮乏的自然现象。对于植物来讲,干旱意味 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$ 
着,植物在生长发育过程中,其消耗的水量多于其吸收的水量,植物组织内的水分严重缺失,这种植物过度缺失水分的现象则被称之为干旱[1]。
在水分胁迫下,植物叶片的结构、表型和生理特征等方面都受到了一定的伤害。首先表现为:叶片多刺毛、表皮毛且叶片厚度增大,上皮层和脂质层会变得较厚,角质化程度变高。其次,叶片数量减少,细胞内水分外渗,细胞吸水膨胀和失水收缩对细胞造成损伤,植物叶片内的细胞变小,叶片内的细胞体积与叶片面积的比值减小。但是,与成熟的老叶相比,幼嫩的叶片在水分胁迫的条件下表现更为敏感[2]。
植物在遭受干旱胁迫时,体内自由基的代谢平衡被打破,产生大量自由基,与很多生物大分子都可以发生化学反应,进而破坏一些蛋白质酶等,这样就会导致生物膜过氧化,严重的情况会导致植物死亡。生物膜过氧化的最终结果是会产生丙二醛。所以,丙二醛的含量的多少也可以用来衡量植物抗旱能力的强弱。丙二醛的产生会破坏生物膜的稳定性,严重时甚至会导致细胞死亡。所以,在干旱的条件下,植物产生丙二醛的含量越多,就表明其抗旱性越弱[1]。
综上所述,干旱对植物的叶片,渗透调节作用,光合作用,生物膜和植物
氧化等方面都带来了消极的影响。所以,干旱对植物带来的危害不容小觑。
1.2草莓抗旱的意义
草莓是多年生温带草本果树,因其色艳味美深受人们喜爱,有“水果皇后”之称,故被广泛栽培。由于草莓根系分布浅,叶面积较大,蒸腾旺盛,在干旱条件下容易造成水分亏缺,给草莓产量、品质带来严重伤害[3]。就我国而言,南方草莓以露地栽培为主,易受干旱胁迫影响,而北方冬季用温室生产草莓,在果实膨大期,几乎不浇水,严重影响了草莓的产量和品质。正因为草莓不抗旱的特性,所以进行提高草莓抗旱能力的研究十分必要[4]。
1.3 水杨酸对植物的抗旱作用
水杨酸又叫羟基苯甲酸,是一种普遍存在于植物体内的简单酚类化合物。早在1828年就已经有研究人员从柳树树皮中分离出水杨醇糖苷。1838年,它被重新命名为水杨酸,且于1874年,第一次成功地被人工合成[5]。1998年,Bayer公司成功推出了功能效果与SA极为相似的阿斯匹林。随后大量的实验研究发现,外源SA对植物的生理生化有着十分重要的调节作用,并且在植物的生长、发育、成熟以及衰老等生理过程中具有一定的调控作用。此外,在各种抗逆反应的诱导过程中均具有甚为广泛的应用[6]。
水杨酸在植物体内参与多种代谢调控[7],在一定程度上减少叶片中丙二醛含量、增加叶绿素含量和可溶性蛋白的含量,促使SOD、CAT、POD 三种保护酶活性增强,提高植物的抗旱性,降低干旱对质膜的伤害程度,在不同程度上维系植物正常的生理代谢活动[8]。由于植物体内水杨酸受体蛋白基因与过氧化酶基因高度同源,外源水杨酸进入体内后能激活抗氧化保护酶系统的活性,提高蛋白质含量,改善细胞膜透性,增强植物的抗旱性[9]。
近年来,关于SA与植物抗旱性的关系的报道较多,在豇豆、小麦、黄瓜等植物上均证实了SA具有提高植物抗旱性的功能[10]。
随着水分胁迫的加剧,草莓体内POD、SOD、CAT活性下降,膜脂过氧化产物丙二醛含量增加,所以丙二醛含量的高低常作为衡量膜脂过氧化程度的指标,而一些保护酶类则可以减少膜脂过氧化,清除活性氧[11]。在水分胁迫条件下,喷施适宜浓度的水杨酸来提高草莓抗旱性的前景是广阔的,经过一系列的研究,能为草莓抗旱栽培技术的改进提供科学依据[12]。
2 材料与方法
2.1 实验材料
本实验材料为长势一致,健康无病虫害的草莓‘红颜’幼苗(长至四叶一心) 。
2.2 实验药品
本实验药品有干旱模拟剂PEG6000、水杨酸、愈创木酚溶液、磷酸缓冲液、氮蓝四唑、95%乙醇、硫代巴比妥酸、三氯乙酸等。
2.3 实验方法
在日光温室中,培育草莓幼苗。长到四叶一心时,将幼苗从培养土中不伤根取出,用蒸馏水冲洗幼苗根部去除泥土,用蛭石培养草莓,栽好后,用蒸馏水浇透蛭石,24h后,进行处理。本研究设计分为五个处理,分别为:对照组(CK)为蒸馏水,T1(20% PEG6000)、T2(0.5 mmol/L SA+20% PEG6000)、T3(1 mmol/L SA+20% PEG6000)和T4(2 mmol/L SA+20% PEG6000)。分别在处理第0,1,3,7d时取样,先用去离子水将叶片冲洗干净,用滤纸吸干水分,再进行叶绿素含量、电解质渗透率、MDA含量、SOD、POD和 CAT活性这六项指标的测定。最后,探讨不同浓度的水杨酸对干旱胁迫(PEG6000干旱环境)下草莓生长和生理特性影响。

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