不同浓度h2o2对草莓幼苗生长和产量的影响(附件)
本研究以草莓‘红颜’为实验材料,通过测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以及电解质渗透率、叶绿素含量和丙二醛(MDA)含量,研究不同浓度过氧化氢对草莓幼苗抗寒性的影响,以期为草莓的抗寒栽培提供科学依据和技术支撑。结果表明,用浓度为0.1、0.2和0.4 mmol/L的H2O2对低温胁迫下草莓幼苗的生长都有积极作用。其POD、SOD、CAT的活性明显比对时要高,电解质渗透率和MDA含量要低。其中以浓度为0.1 mmol/L H2O2的处理效果最为明显。关键词 低温胁迫,草莓苗, H2O2,抗寒性
目 录
1 引言 5
1.1 低温对植物造成的影响 5
1.2 低温对草莓生长发育造成的影响 5
1.4 研究的目的及意义 9
2 实验材料与方法 10
2.1 试验材料与处理 10
2.2 试验材料与方法 11
3 结果分析 13
3.1 不同浓度的H2O2对草莓幼苗POD活性的影响 13
3.2 不同浓度的H2O2对草莓幼苗SOD活性的影响 14
3.3 不同浓度的H2O2对草莓幼苗CAT活性的影响 15
3.4 不同浓度的H2O2对草莓幼苗电解质渗透率的影响 16
3.5 不同浓度的H2O2对草莓幼苗叶绿素含量的影响 17
3.6 不同浓度的H2O2对草莓幼苗MDA含量的影响 18
4 讨论 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
1.1 低温对植物造成的影响
低温包括冻害、冷害。零度以上的低温对植物造成的危害被称为冷害。而零度以下的低温对植物造成的危害被称为冻害[1]。一般植物受到低温伤害后,并不会立即表现出受害症状,往往在一段时间过后才能表现出来。而这时植物体内的叶绿素已经被破坏,这种情况下植株的叶片变黄,枯萎,凋落。严重的会使部分枝条,甚至整个植株死亡。
低温对植物的伤害主要是破坏细胞中的膜结构,由于膜的结构被破坏,导致植物代谢失调,从而使植 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$
株死亡。在低温来临时,细胞膜的透性增加,这是因为膜发生固相化,使膜收缩而出现了裂缝或者通道。低温条件下,膜脂不饱和脂肪酸的含量会增加,影响了质膜的相变温度和流动性[2]。
多种细胞骨架和跨膜运输相关的蛋白质的表达在低温的肋迫下也发生了变化[3]。
低温胁迫通常会造成大量活性氧(ROS)的积累,叶绿素含量发生变化CAT、POD、SOD等相关酶的活性都会受到影响[4]。
低温对植物的伤害通常分为5个等级,分级的标准如下[5]:
0级:没有出现低温伤害的症状,幼苗正常生长;
1级:植株叶片出现皱缩萎蔫的症状,但仅有少数出现;
2级:植株叶片出现萎蔫死亡的症状,占半数左右。当恢复常温后,又能长出新叶;
3级:植株叶片出现萎蔫死亡的现象,超过了半数;
4级:植株全部受冻死亡。
1.2 低温对草莓生长发育造成的影响
草莓以营养价值高而闻名,又富含维生素,能助于消化,同时还可以使牙龈健康,保持口气清新,润泽喉部。草莓的味道酸甜适中,受到大家的喜爱。我国的草莓种植面积不断增加,现今草莓种植面积已达到200万亩左右,年产量约为200万吨,产值约为300亿。然而与其他水果相比,草莓的抗逆能力较低,容易受到低温、干旱、盐胁迫等逆境的影响。
中国的草莓的主产区位于辽宁、河北、山东、江苏、上海、浙江等东部沿海地区,近几年四川、安徽、新疆、北京等地区发展也很快。由此可见我国的草莓种植区大部分位于北温带,这些地区冬季温度较低,草莓很容易受到低温影响。
因为草莓的生长较迅速,结果能力强和根系较浅,其生长发育很容易遭受到不良环境影响。低温胁迫下,草莓生长迟缓,光合作用效率降低,代谢缓慢,常引起冻害冷害。表现为老叶休眠,花芽冻害,不结果,或者畸形果多,造成产量减少[6]。
当气温降至1℃时,草莓就会受到冻害。如果低温胁迫出现在草莓的花期,处在花期的雌蕊就会受冻,花的中心变黑,从而导致草莓授粉受到阻碍,种子发育因此而受到影响,而产生畸形果。冬季土壤温度下降到8oC时,根部就会受到危害,影响了草莓的正常生长[7]。
1.3 H2O2对植物生长发育的影响
H2O2是过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)作用的底物,作为一种氧化胁迫因子,一定低浓度的H2O2可以激活细胞的抗氧化系统,提高植物的抗寒能力,但超过一定的浓度范围,H2O2也能够使植物细胞的抗氧化系统遭到破坏 [8]。
余土元[9]等用巴西蕉来试验,发现在低温胁迫下用一定浓度的H2O2喷洒香蕉植株,可以减缓低温给香蕉植株带来的伤害,减缓叶绿素降解的速度,降低了细胞膜的透性,降低了MDA的含量,从而提高了香蕉的抗性。
蒋景龙[10]经研究发现,当柑橘受到4℃的低温胁迫时,柑橘离体秋梢叶片会出现卷曲、枯萎的受害症状,严重时甚至会脱落。最佳的浓度为1.0 mmol/L H2O2。通过此浓度的喷施,发现低温胁迫下,柑橘叶片的脯氨酸含量增加,提高了CAT和POD抗氧化酶的活性,有效缓解了低温给柑橘叶片细胞膜带来的伤害,提高了柑橘的耐寒能力。
汤菊香等[11]研究结果表明,对棉花苗进行5℃的低温处理,通过喷施适宜浓度的H3BO3和H2O2,发现喷施过后,棉花幼苗的POD的活性、脯氨酸(Pro)及糖的含量都有所提高,其相对的电导率也降低了,其中以0.1% H3BO3+0.10 mmol/L H2O2的抗低温的效果最佳。
侯丽霞[12]油用菜幼苗进行研究,结果显示,低温胁迫下,给油菜幼苗叶片喷施不同浓度的H2O2,一段时间后发现油菜幼苗叶片内MDA含量明显下降, SOD、CAT、POD等保护酶的活性升高,其中H2O2的浓度为0.3 mmol/L时,抗寒效果最好。
李希东等[13]研究葡萄叶片,通过研究表示,低温胁迫下,葡萄叶片中VvIPK2基因的表达与H2O2水平均明显提高,由于外源增施了一定浓度的H2O2,能发现SOD的活性提高了,同时也降低了MDA含量,减少了细胞膜的相对透性。
刘新等[14]研究结果发现,受到低温胁迫的影响,贝达叶片中H2O2与脱落酸(ABA)含量都会先增加然后降低,并且两者都会出现猝发的情况,H2O2发生变化的时间比ABA的要早一些,外源喷施一定浓度的H2O2可以促进贝植株体内ABA的积累,缓解了低温下细胞膜的受到的伤害,提高植株的抗低温效果。
目 录
1 引言 5
1.1 低温对植物造成的影响 5
1.2 低温对草莓生长发育造成的影响 5
1.4 研究的目的及意义 9
2 实验材料与方法 10
2.1 试验材料与处理 10
2.2 试验材料与方法 11
3 结果分析 13
3.1 不同浓度的H2O2对草莓幼苗POD活性的影响 13
3.2 不同浓度的H2O2对草莓幼苗SOD活性的影响 14
3.3 不同浓度的H2O2对草莓幼苗CAT活性的影响 15
3.4 不同浓度的H2O2对草莓幼苗电解质渗透率的影响 16
3.5 不同浓度的H2O2对草莓幼苗叶绿素含量的影响 17
3.6 不同浓度的H2O2对草莓幼苗MDA含量的影响 18
4 讨论 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 引言
1.1 低温对植物造成的影响
低温包括冻害、冷害。零度以上的低温对植物造成的危害被称为冷害。而零度以下的低温对植物造成的危害被称为冻害[1]。一般植物受到低温伤害后,并不会立即表现出受害症状,往往在一段时间过后才能表现出来。而这时植物体内的叶绿素已经被破坏,这种情况下植株的叶片变黄,枯萎,凋落。严重的会使部分枝条,甚至整个植株死亡。
低温对植物的伤害主要是破坏细胞中的膜结构,由于膜的结构被破坏,导致植物代谢失调,从而使植 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072$
株死亡。在低温来临时,细胞膜的透性增加,这是因为膜发生固相化,使膜收缩而出现了裂缝或者通道。低温条件下,膜脂不饱和脂肪酸的含量会增加,影响了质膜的相变温度和流动性[2]。
多种细胞骨架和跨膜运输相关的蛋白质的表达在低温的肋迫下也发生了变化[3]。
低温胁迫通常会造成大量活性氧(ROS)的积累,叶绿素含量发生变化CAT、POD、SOD等相关酶的活性都会受到影响[4]。
低温对植物的伤害通常分为5个等级,分级的标准如下[5]:
0级:没有出现低温伤害的症状,幼苗正常生长;
1级:植株叶片出现皱缩萎蔫的症状,但仅有少数出现;
2级:植株叶片出现萎蔫死亡的症状,占半数左右。当恢复常温后,又能长出新叶;
3级:植株叶片出现萎蔫死亡的现象,超过了半数;
4级:植株全部受冻死亡。
1.2 低温对草莓生长发育造成的影响
草莓以营养价值高而闻名,又富含维生素,能助于消化,同时还可以使牙龈健康,保持口气清新,润泽喉部。草莓的味道酸甜适中,受到大家的喜爱。我国的草莓种植面积不断增加,现今草莓种植面积已达到200万亩左右,年产量约为200万吨,产值约为300亿。然而与其他水果相比,草莓的抗逆能力较低,容易受到低温、干旱、盐胁迫等逆境的影响。
中国的草莓的主产区位于辽宁、河北、山东、江苏、上海、浙江等东部沿海地区,近几年四川、安徽、新疆、北京等地区发展也很快。由此可见我国的草莓种植区大部分位于北温带,这些地区冬季温度较低,草莓很容易受到低温影响。
因为草莓的生长较迅速,结果能力强和根系较浅,其生长发育很容易遭受到不良环境影响。低温胁迫下,草莓生长迟缓,光合作用效率降低,代谢缓慢,常引起冻害冷害。表现为老叶休眠,花芽冻害,不结果,或者畸形果多,造成产量减少[6]。
当气温降至1℃时,草莓就会受到冻害。如果低温胁迫出现在草莓的花期,处在花期的雌蕊就会受冻,花的中心变黑,从而导致草莓授粉受到阻碍,种子发育因此而受到影响,而产生畸形果。冬季土壤温度下降到8oC时,根部就会受到危害,影响了草莓的正常生长[7]。
1.3 H2O2对植物生长发育的影响
H2O2是过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)作用的底物,作为一种氧化胁迫因子,一定低浓度的H2O2可以激活细胞的抗氧化系统,提高植物的抗寒能力,但超过一定的浓度范围,H2O2也能够使植物细胞的抗氧化系统遭到破坏 [8]。
余土元[9]等用巴西蕉来试验,发现在低温胁迫下用一定浓度的H2O2喷洒香蕉植株,可以减缓低温给香蕉植株带来的伤害,减缓叶绿素降解的速度,降低了细胞膜的透性,降低了MDA的含量,从而提高了香蕉的抗性。
蒋景龙[10]经研究发现,当柑橘受到4℃的低温胁迫时,柑橘离体秋梢叶片会出现卷曲、枯萎的受害症状,严重时甚至会脱落。最佳的浓度为1.0 mmol/L H2O2。通过此浓度的喷施,发现低温胁迫下,柑橘叶片的脯氨酸含量增加,提高了CAT和POD抗氧化酶的活性,有效缓解了低温给柑橘叶片细胞膜带来的伤害,提高了柑橘的耐寒能力。
汤菊香等[11]研究结果表明,对棉花苗进行5℃的低温处理,通过喷施适宜浓度的H3BO3和H2O2,发现喷施过后,棉花幼苗的POD的活性、脯氨酸(Pro)及糖的含量都有所提高,其相对的电导率也降低了,其中以0.1% H3BO3+0.10 mmol/L H2O2的抗低温的效果最佳。
侯丽霞[12]油用菜幼苗进行研究,结果显示,低温胁迫下,给油菜幼苗叶片喷施不同浓度的H2O2,一段时间后发现油菜幼苗叶片内MDA含量明显下降, SOD、CAT、POD等保护酶的活性升高,其中H2O2的浓度为0.3 mmol/L时,抗寒效果最好。
李希东等[13]研究葡萄叶片,通过研究表示,低温胁迫下,葡萄叶片中VvIPK2基因的表达与H2O2水平均明显提高,由于外源增施了一定浓度的H2O2,能发现SOD的活性提高了,同时也降低了MDA含量,减少了细胞膜的相对透性。
刘新等[14]研究结果发现,受到低温胁迫的影响,贝达叶片中H2O2与脱落酸(ABA)含量都会先增加然后降低,并且两者都会出现猝发的情况,H2O2发生变化的时间比ABA的要早一些,外源喷施一定浓度的H2O2可以促进贝植株体内ABA的积累,缓解了低温下细胞膜的受到的伤害,提高植株的抗低温效果。
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