高温胁迫对番茄不同耐热种质材料生理指标
为研究不同耐热番茄材料在高温胁迫下的生理响应机理,本试验以耐高温能力不同的番茄种质为试材,以常温作为对照,设置高温和亚高温处理,研究高温胁迫对可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量、O2·-产生速率、电解质渗透率和抗氧化酶活性的影响。结果发现,在亚高温和高温胁迫下,耐热植株的叶绿素含量显著高于其他品种,可通过积累可溶性糖和可溶性蛋白含量、降低O2·-产生速率和电解质渗透率提高耐热性;耐热植株提高自身SOD活性、减小POD、CAT活性的降低幅度来减轻膜质过氧化作用,提高高温胁迫下自身对逆境的抗性。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 供试材料 2
1.2 试验设计与处理 2
1.3 测定指标与方法 2
1.3.1 测定指标 2
1.3.2 测定方法 3
2 结果与分析 3
2.1 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性糖含量的影响 3
2.2 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性蛋白质含量的影响 3
2.3 高温胁迫对番茄不同种质材料叶绿素含量的影响 4
2.4 高温胁迫对番茄不同种质材料O2产生速率的影响 4
2.5 高温胁迫对番茄不同种质材料细胞质电解质渗透率的影响 5
2.6 高温胁迫对番茄不同种质材料幼苗抗氧化酶活性的影响 6
2.6.1 高温胁迫对番茄不同种质材料SOD活性的影响 6
2.6.2 高温胁迫对番茄不同种质材料POD活性的影响 6
2.6.3 高温胁迫对番茄不同种质材料CAT活性的影响 7
3 讨论 8
3.1 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性糖含量的影响 8
3.2 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性蛋白含量的影响 8
3.3 高温胁迫对番茄不同种质材料叶绿素含量的影响 8
3.4 高温胁迫对番茄不同种质材料O2产生速率的影响 8
3.5 高温胁迫对番茄不同种质材料电解质渗透率的影响 8
3.6 高温胁迫对番茄不同种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
质材料幼苗抗氧化酶活性的影响 9
4 结论 9
致谢 9
参考文献 9
附录3 本科生论文(设计)答辩及综合评分表 13
高温胁迫对番茄不同耐热种质材料生理指标的影响
引言
番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)原产于南美洲,是世界上最重要的蔬菜作物之一。由于番茄具有适应性较强、果实产量高、营养丰富等优点,在世界各国各地普遍种植。番茄是我国主要栽培作物,栽培面积仍在不断扩大之中。有些地区的番茄产量甚至占夏季蔬菜的首位,在人民生活和国民经济中具有非常重要的作用[1]。番茄作为一种喜温性蔬菜作物,最适宜的种植温度范围为2025℃,[2]。温度过高或者过低都会对番茄的生长与发育产生不良的影响[3],影响开花结实以及果实的产量和品质。
当环境温度达到植物生长的最高温度以上就对植物形成热胁迫。热胁迫是番茄栽培中的一个普遍问题,常会导致番茄生长发育不良,果实商品性差,畸形果率高,坐果率低等现象,严重制约了番茄的生产与周年供应[4]。近年来,由于夏季温度较高,特别是夜温过高(温高超过20℃),极易导致番茄损伤[5]。在北方日光温室和塑料大棚越夏栽培条件下,由于塑料薄膜覆盖,棚内经常出现40℃以上高温,从而引起的番茄生长发育不良,坐果受影响,甚至造成植株死亡。因此,番茄夏季生产成为难题,夏季成为番茄的供应淡季。南方地区从春末到秋初,持续保持较高温度,严重限制了番茄的设施和露地栽培。
目前,关于番茄温度胁迫的研究大多集中在低温胁迫方面,如低温胁迫对番茄苗期和花期若干性状的影响[6],低温胁迫对番茄种子萌发的影响[7],低温胁迫对多毛番茄幼苗生理生化特性的影响[8]。而对番茄高温胁迫的研究也多集中在高温对番茄果实、花和种子影响等方面[914],有关高温对番茄生理生化指标的影响的研究还不多。目前,耐热番茄品种的选育已经成为番茄抗逆育种的一个重要目标, 同时也因为耐热性的复杂性及其低遗传力,使得耐热性研究和耐热育种成为许多研究者所面临的一个共同难题。所以,探讨番茄耐高温机理,无论是对于培育耐高温品种,还是对于采取有效的耐高温调控措施,都具有重要的理论意义和应用价值。
1 材料与方法
1.1 供试材料
以美国加州大学番茄遗传资源中心(Tomato Genetics Resource Center,TGRC)引进的5份番茄材料为试材。番茄种质材料编号、名称、类型和耐热性见表1。试验选用的番茄种质材料是通过在高温胁迫下,测定番茄的花粉活力、热害指数,结合夏季高温环境下田间植株的生长调查,采用聚类分析等统计方法,评价并筛选出的5份耐热性不同的番茄种质材料。NT181和NT186耐高温,NT175耐亚高温但不耐高温,NT186和NT211不耐高温。试验于2012 年4月2013年4月在大学园艺实验教学中心的栽培生理实验室和生物技术实验室完成。
表1 番茄种质材料编号、名称、类型和耐热性
Table 1 Number, name, origin and heat toleration of tomato germplasm materials
种质材料编号
Germplasm materials number
名称
Name
类型
Types
耐热性
Heat toleration
NT175
LA1598
S.pimpinellifolium
耐亚高温但不耐高温
NT181
LA1994
S.lycopersicum
耐高温
NT183
LA2006
S.lycopersicum
不耐高温
NT186
LA2093
S.pimpinellifolium
耐高温
NT211
LA4355
S. lycopersicum
不耐高温
1.2 试验设计与处理
供试的5个番茄种质材料种子经浸种、催芽后,在2012年4月播于72孔穴盘中,育苗基质为泥炭、蛭石、珍珠岩按2∶1∶1比例(体积比)配制的复合基质。待幼苗长到3叶1心时移栽到营养钵,放于玻璃温室生长。待幼苗长到45叶1心时,将每个番茄种质材料的幼苗分成3组,分别放入常温(25℃/18℃)、亚高温(32℃/23℃)、高温(39℃/28℃)的光照培养箱中进行处理,光照度均为126μmol.m2s2,光周期为12h/12h(昼/夜)。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 供试材料 2
1.2 试验设计与处理 2
1.3 测定指标与方法 2
1.3.1 测定指标 2
1.3.2 测定方法 3
2 结果与分析 3
2.1 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性糖含量的影响 3
2.2 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性蛋白质含量的影响 3
2.3 高温胁迫对番茄不同种质材料叶绿素含量的影响 4
2.4 高温胁迫对番茄不同种质材料O2产生速率的影响 4
2.5 高温胁迫对番茄不同种质材料细胞质电解质渗透率的影响 5
2.6 高温胁迫对番茄不同种质材料幼苗抗氧化酶活性的影响 6
2.6.1 高温胁迫对番茄不同种质材料SOD活性的影响 6
2.6.2 高温胁迫对番茄不同种质材料POD活性的影响 6
2.6.3 高温胁迫对番茄不同种质材料CAT活性的影响 7
3 讨论 8
3.1 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性糖含量的影响 8
3.2 高温胁迫对番茄不同种质材料可溶性蛋白含量的影响 8
3.3 高温胁迫对番茄不同种质材料叶绿素含量的影响 8
3.4 高温胁迫对番茄不同种质材料O2产生速率的影响 8
3.5 高温胁迫对番茄不同种质材料电解质渗透率的影响 8
3.6 高温胁迫对番茄不同种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
质材料幼苗抗氧化酶活性的影响 9
4 结论 9
致谢 9
参考文献 9
附录3 本科生论文(设计)答辩及综合评分表 13
高温胁迫对番茄不同耐热种质材料生理指标的影响
引言
番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)原产于南美洲,是世界上最重要的蔬菜作物之一。由于番茄具有适应性较强、果实产量高、营养丰富等优点,在世界各国各地普遍种植。番茄是我国主要栽培作物,栽培面积仍在不断扩大之中。有些地区的番茄产量甚至占夏季蔬菜的首位,在人民生活和国民经济中具有非常重要的作用[1]。番茄作为一种喜温性蔬菜作物,最适宜的种植温度范围为2025℃,[2]。温度过高或者过低都会对番茄的生长与发育产生不良的影响[3],影响开花结实以及果实的产量和品质。
当环境温度达到植物生长的最高温度以上就对植物形成热胁迫。热胁迫是番茄栽培中的一个普遍问题,常会导致番茄生长发育不良,果实商品性差,畸形果率高,坐果率低等现象,严重制约了番茄的生产与周年供应[4]。近年来,由于夏季温度较高,特别是夜温过高(温高超过20℃),极易导致番茄损伤[5]。在北方日光温室和塑料大棚越夏栽培条件下,由于塑料薄膜覆盖,棚内经常出现40℃以上高温,从而引起的番茄生长发育不良,坐果受影响,甚至造成植株死亡。因此,番茄夏季生产成为难题,夏季成为番茄的供应淡季。南方地区从春末到秋初,持续保持较高温度,严重限制了番茄的设施和露地栽培。
目前,关于番茄温度胁迫的研究大多集中在低温胁迫方面,如低温胁迫对番茄苗期和花期若干性状的影响[6],低温胁迫对番茄种子萌发的影响[7],低温胁迫对多毛番茄幼苗生理生化特性的影响[8]。而对番茄高温胁迫的研究也多集中在高温对番茄果实、花和种子影响等方面[914],有关高温对番茄生理生化指标的影响的研究还不多。目前,耐热番茄品种的选育已经成为番茄抗逆育种的一个重要目标, 同时也因为耐热性的复杂性及其低遗传力,使得耐热性研究和耐热育种成为许多研究者所面临的一个共同难题。所以,探讨番茄耐高温机理,无论是对于培育耐高温品种,还是对于采取有效的耐高温调控措施,都具有重要的理论意义和应用价值。
1 材料与方法
1.1 供试材料
以美国加州大学番茄遗传资源中心(Tomato Genetics Resource Center,TGRC)引进的5份番茄材料为试材。番茄种质材料编号、名称、类型和耐热性见表1。试验选用的番茄种质材料是通过在高温胁迫下,测定番茄的花粉活力、热害指数,结合夏季高温环境下田间植株的生长调查,采用聚类分析等统计方法,评价并筛选出的5份耐热性不同的番茄种质材料。NT181和NT186耐高温,NT175耐亚高温但不耐高温,NT186和NT211不耐高温。试验于2012 年4月2013年4月在大学园艺实验教学中心的栽培生理实验室和生物技术实验室完成。
表1 番茄种质材料编号、名称、类型和耐热性
Table 1 Number, name, origin and heat toleration of tomato germplasm materials
种质材料编号
Germplasm materials number
名称
Name
类型
Types
耐热性
Heat toleration
NT175
LA1598
S.pimpinellifolium
耐亚高温但不耐高温
NT181
LA1994
S.lycopersicum
耐高温
NT183
LA2006
S.lycopersicum
不耐高温
NT186
LA2093
S.pimpinellifolium
耐高温
NT211
LA4355
S. lycopersicum
不耐高温
1.2 试验设计与处理
供试的5个番茄种质材料种子经浸种、催芽后,在2012年4月播于72孔穴盘中,育苗基质为泥炭、蛭石、珍珠岩按2∶1∶1比例(体积比)配制的复合基质。待幼苗长到3叶1心时移栽到营养钵,放于玻璃温室生长。待幼苗长到45叶1心时,将每个番茄种质材料的幼苗分成3组,分别放入常温(25℃/18℃)、亚高温(32℃/23℃)、高温(39℃/28℃)的光照培养箱中进行处理,光照度均为126μmol.m2s2,光周期为12h/12h(昼/夜)。
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