不同浓度H2O2对小麦生长及抗寒性的影响
目 录
1 引言 1
2 实验材料和方法 2
2.1 实验材料及设计 2
2.2 药剂浸种处理 2
2.3 小麦幼苗培育 2
2.4 形态指标测定 3
2.4.1 株高 3
2.4.2 茎基宽 3
2.4.3 地上部干鲜重 3
2.4.4 地下部干鲜重 3
2.5 生理指标测定及方法 3
2.5.1 叶绿素含量 3
2.5.2 丙二醛(MDA)含量 3
2.5.3 根系活力 3
2.5.4 保护酶系统 3
2.6 数据统计 3
3 实验数据与分析 4
3.1 H2O2溶液最适浓度的确定 4
3.2 H2O2对幼苗生理指标的影响 5
3.3 测试指标在常温条件和低温条件的比较 6
4 讨论 9
4.1 H2O2与低温胁迫下小麦叶片叶绿素的关系 9
4.2 H2O2与低温胁迫下小麦叶片丙二醛的关系 9
4.3 H2O2与低温胁迫下小麦幼苗的保护酶系统的关系 9
4.3.1 超氧化物歧化酶(SOD) 10
4.3.2 过氧化物酶(POD) 10
4.3.3 过氧化氢酶(CAT) 10
结 论 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
1 引言
小麦的种植、生长、发育都要求适宜的光照、适宜的温度及适宜的湿度条件下进行，在我国，气候条件各异，小麦种植呈现出多地带特性。我国是地球上为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
数不多的地域辽阔的国家，东西跨越62个经度，南北跨越49个纬度，海拔从西到东逐步降低，地形地貌的差异造成自然带分布多，气候特异的格局。由于各个地区间存在着明显的气候条件区别，根据我国各省份及地区间自然条件、降水情况的差异及小麦栽培特点，把各个地区进行因地制宜、合理小麦种植制度的规划，因此，形成了种植分布广的特性。另外，我国冬小麦种植面积高达36285万亩，产量最高2310亿斤，约占全世界产量的29%，全国冬小麦种植面积约占小麦总面积的84%，小麦作为我国众多人口主要的粮食作物之一。结合我国小麦种植制度及实际情况而言，一系列的不良环境因子（如：低温胁迫、高温胁迫、干旱胁迫、盐碱胁迫等）具有对小麦的产量形成造成巨额损失的危害，而其中低温冷害则是影响小麦产量持续稳定发展的主要自然灾害之一，主要灾害现状为植株苗弱小、生长缓慢、黄化等诸多不良表现。由于低温冻害的一系列影响，会直接或间接的导致我国小麦产量和品质造成巨额损失，这是我国农业科研学者们不能忍受的损失，这也将成为他们研究低温冻害对小麦影响的一种动力和方向。在传统的小麦种植过程中，面对低温冻害时，农业工作者习惯性的原意采取较为传统的方式来进行防治，主要有：保证底墒、施足底肥、镇压提墒、浇水保苗、喷水保墒、烟熏、喷施化学试剂7种，在很大程度上存在着浪费资源、污染环境等不良影响。为了更好更有效的解决低温冻害问题，首先应该从根本上考虑问题。目前，虽然有关低温冻害对小麦的影响多是集中在生长、产量和品质方面，但是也有不少的研究是从植物种子开始的，从种子浸种的方向上研究。根据有关科学研究学者[1,2]试验证明，适当浓度H2O2浸种不但能够在一定程度提高种子发芽率，通过提高过氧化氢酶在种子体内的含量而提高种子活力，更是能够面于低温胁迫高温胁迫、干旱胁迫、盐碱胁迫等一系列的不良环境胁迫因子条件下的小麦作物幼苗的抗性都有着较大的提高，从小麦植物体内部，通过激活一系列的保护酶活性，对不良胁迫因子起到调控作用[3]。H2O2是植物体内中作为一个很重要的信号分子[4]，同时也是植物体细胞内部机理有氧代谢的产物，在低温胁迫等不良环境因子的影响下随细胞内某些影响因子的动态变化而发生变化，在植物体中过量的积累，从本身就具有损伤生物大分子从而伤害细胞的效应。H2O2作为信号分子,在一定程度上可以通过诱导细胞内一系列防御基因系统的表达和提高保护酶活性来清除活性氧，来防止H2O2在逆境条件下的过多积累从而保护植物免受伤害[5]。植物在低温胁迫时，初期内源 H2O2的含量会快速上升，引起逆境条件下相关保护酶基因表达，从而达到H2O2浸种处理提高植物对低温胁迫的抗逆性的效果[6]。对此，根据H2O2浸种能提高小麦抗寒性，在小麦抗寒性的研究上提供了一个全新的研究方向，通过本次试验，将要证实不同浓度H2O2浸种是否能够有效的对小麦幼苗生长及抗寒性起到积极的作用。
2 实验材料和方法
2.1实验材料及设计
2016年4月试验于淮安农科院。
此次试验所采播种的小麦是由江苏淮安农科院提供的有两个品种，偏春性品种淮麦23、半冬性品种淮麦30。
2.2药剂浸种处理
H2O2浓度一般为30%，采用稀释的方法，从高浓度到低浓度配置成0.05%、0.1%、0.3%、0.5%的H2O2溶液梯度，另外以纯净水作为对照。按照小麦种子体积1倍的溶液量,半浸没种子为宜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
,开始对小麦10个处理进行常温下预先浸种8个小时，然后自然晾干，进行发芽试验和土培。
2.3小麦幼苗培育
本次试验通过土培方式对小麦幼苗进行培育。准备直径为8cm的塑料杯150个，每个品种每个处理为10杯，盛满田园土至塑料杯容积4/5处，确保等量土壤，盛土之后将底部穿洞，有利于浇灌水分的渗透，不至于形成种子淹没死，时常保持土壤湿润，为种子萌发及幼苗生长提供良好的条件。播种浸种后的种子，应从每个品种每个不同H2O2浸种后的种子里面中挑选出大小相近、子粒饱满的种子15份，每份20粒，按照贴好标签均匀播种在每个整平土壤的塑料杯中，覆土湿润进行幼苗发芽生长,幼苗生长过程中采用水培方式对小麦幼苗浇水，达到出齐苗，出壮苗。每隔1天进行观察，并对每个处理定量浇水。在常温常光照条件下培育至三叶，必须将每个处理1/2小麦幼苗放置于光照培养箱，进行低温胁迫培养[7，8]，另外1/2仍置于常温下培育。计时5d后开始对小麦幼苗进行耐寒形态指标测定，每隔5d重复测定一次，重复测定3次。最后通过测定形态指标数据确定低温胁迫下H2O2浸种的最佳浓度，然后采用最佳浓度H2O2浸种处理，研究外源H2O2对低温胁迫下小麦各项生理代谢指标的影响。
2.4形态指标测定
2.4.1株高
由发根处量至最长叶尖，以cm表示。
2.4.2茎基宽
任取20株幼苗，测量每株幼苗茎基部的最宽处，算出平均值，以cm表示。
2.4.3地上部干鲜重
随机取样100株幼苗，减去根部和附着的麦种，用吸水纸吸取表面水分，然后称重，以g表示。
2.4.4地下部干鲜重
用根部称重，以g表示。
2.5生理指标测定及方法
2.5.1叶绿素含量
叶绿素含量测定是按照卢金[9]的方法，采集小麦幼苗叶片，用吸水纸巾吸干表面水分，剪取新鲜叶片0.5g用95%乙醇抽提，离心（3000*g，10min）,根据分光光度计测定的吸光度值665nm、649nm、470nm，可以计算出乙醇提取液中叶绿体色素含量。
1 引言 1
2 实验材料和方法 2
2.1 实验材料及设计 2
2.2 药剂浸种处理 2
2.3 小麦幼苗培育 2
2.4 形态指标测定 3
2.4.1 株高 3
2.4.2 茎基宽 3
2.4.3 地上部干鲜重 3
2.4.4 地下部干鲜重 3
2.5 生理指标测定及方法 3
2.5.1 叶绿素含量 3
2.5.2 丙二醛(MDA)含量 3
2.5.3 根系活力 3
2.5.4 保护酶系统 3
2.6 数据统计 3
3 实验数据与分析 4
3.1 H2O2溶液最适浓度的确定 4
3.2 H2O2对幼苗生理指标的影响 5
3.3 测试指标在常温条件和低温条件的比较 6
4 讨论 9
4.1 H2O2与低温胁迫下小麦叶片叶绿素的关系 9
4.2 H2O2与低温胁迫下小麦叶片丙二醛的关系 9
4.3 H2O2与低温胁迫下小麦幼苗的保护酶系统的关系 9
4.3.1 超氧化物歧化酶(SOD) 10
4.3.2 过氧化物酶(POD) 10
4.3.3 过氧化氢酶(CAT) 10
结 论 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
1 引言
小麦的种植、生长、发育都要求适宜的光照、适宜的温度及适宜的湿度条件下进行，在我国，气候条件各异，小麦种植呈现出多地带特性。我国是地球上为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
数不多的地域辽阔的国家，东西跨越62个经度，南北跨越49个纬度，海拔从西到东逐步降低，地形地貌的差异造成自然带分布多，气候特异的格局。由于各个地区间存在着明显的气候条件区别，根据我国各省份及地区间自然条件、降水情况的差异及小麦栽培特点，把各个地区进行因地制宜、合理小麦种植制度的规划，因此，形成了种植分布广的特性。另外，我国冬小麦种植面积高达36285万亩，产量最高2310亿斤，约占全世界产量的29%，全国冬小麦种植面积约占小麦总面积的84%，小麦作为我国众多人口主要的粮食作物之一。结合我国小麦种植制度及实际情况而言，一系列的不良环境因子（如：低温胁迫、高温胁迫、干旱胁迫、盐碱胁迫等）具有对小麦的产量形成造成巨额损失的危害，而其中低温冷害则是影响小麦产量持续稳定发展的主要自然灾害之一，主要灾害现状为植株苗弱小、生长缓慢、黄化等诸多不良表现。由于低温冻害的一系列影响，会直接或间接的导致我国小麦产量和品质造成巨额损失，这是我国农业科研学者们不能忍受的损失，这也将成为他们研究低温冻害对小麦影响的一种动力和方向。在传统的小麦种植过程中，面对低温冻害时，农业工作者习惯性的原意采取较为传统的方式来进行防治，主要有：保证底墒、施足底肥、镇压提墒、浇水保苗、喷水保墒、烟熏、喷施化学试剂7种，在很大程度上存在着浪费资源、污染环境等不良影响。为了更好更有效的解决低温冻害问题，首先应该从根本上考虑问题。目前，虽然有关低温冻害对小麦的影响多是集中在生长、产量和品质方面，但是也有不少的研究是从植物种子开始的，从种子浸种的方向上研究。根据有关科学研究学者[1,2]试验证明，适当浓度H2O2浸种不但能够在一定程度提高种子发芽率，通过提高过氧化氢酶在种子体内的含量而提高种子活力，更是能够面于低温胁迫高温胁迫、干旱胁迫、盐碱胁迫等一系列的不良环境胁迫因子条件下的小麦作物幼苗的抗性都有着较大的提高，从小麦植物体内部，通过激活一系列的保护酶活性，对不良胁迫因子起到调控作用[3]。H2O2是植物体内中作为一个很重要的信号分子[4]，同时也是植物体细胞内部机理有氧代谢的产物，在低温胁迫等不良环境因子的影响下随细胞内某些影响因子的动态变化而发生变化，在植物体中过量的积累，从本身就具有损伤生物大分子从而伤害细胞的效应。H2O2作为信号分子,在一定程度上可以通过诱导细胞内一系列防御基因系统的表达和提高保护酶活性来清除活性氧，来防止H2O2在逆境条件下的过多积累从而保护植物免受伤害[5]。植物在低温胁迫时，初期内源 H2O2的含量会快速上升，引起逆境条件下相关保护酶基因表达，从而达到H2O2浸种处理提高植物对低温胁迫的抗逆性的效果[6]。对此，根据H2O2浸种能提高小麦抗寒性，在小麦抗寒性的研究上提供了一个全新的研究方向，通过本次试验，将要证实不同浓度H2O2浸种是否能够有效的对小麦幼苗生长及抗寒性起到积极的作用。
2 实验材料和方法
2.1实验材料及设计
2016年4月试验于淮安农科院。
此次试验所采播种的小麦是由江苏淮安农科院提供的有两个品种，偏春性品种淮麦23、半冬性品种淮麦30。
2.2药剂浸种处理
H2O2浓度一般为30%，采用稀释的方法，从高浓度到低浓度配置成0.05%、0.1%、0.3%、0.5%的H2O2溶液梯度，另外以纯净水作为对照。按照小麦种子体积1倍的溶液量,半浸没种子为宜 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
,开始对小麦10个处理进行常温下预先浸种8个小时，然后自然晾干，进行发芽试验和土培。
2.3小麦幼苗培育
本次试验通过土培方式对小麦幼苗进行培育。准备直径为8cm的塑料杯150个，每个品种每个处理为10杯，盛满田园土至塑料杯容积4/5处，确保等量土壤，盛土之后将底部穿洞，有利于浇灌水分的渗透，不至于形成种子淹没死，时常保持土壤湿润，为种子萌发及幼苗生长提供良好的条件。播种浸种后的种子，应从每个品种每个不同H2O2浸种后的种子里面中挑选出大小相近、子粒饱满的种子15份，每份20粒，按照贴好标签均匀播种在每个整平土壤的塑料杯中，覆土湿润进行幼苗发芽生长,幼苗生长过程中采用水培方式对小麦幼苗浇水，达到出齐苗，出壮苗。每隔1天进行观察，并对每个处理定量浇水。在常温常光照条件下培育至三叶，必须将每个处理1/2小麦幼苗放置于光照培养箱，进行低温胁迫培养[7，8]，另外1/2仍置于常温下培育。计时5d后开始对小麦幼苗进行耐寒形态指标测定，每隔5d重复测定一次，重复测定3次。最后通过测定形态指标数据确定低温胁迫下H2O2浸种的最佳浓度，然后采用最佳浓度H2O2浸种处理，研究外源H2O2对低温胁迫下小麦各项生理代谢指标的影响。
2.4形态指标测定
2.4.1株高
由发根处量至最长叶尖，以cm表示。
2.4.2茎基宽
任取20株幼苗，测量每株幼苗茎基部的最宽处，算出平均值，以cm表示。
2.4.3地上部干鲜重
随机取样100株幼苗，减去根部和附着的麦种，用吸水纸吸取表面水分，然后称重，以g表示。
2.4.4地下部干鲜重
用根部称重，以g表示。
2.5生理指标测定及方法
2.5.1叶绿素含量
叶绿素含量测定是按照卢金[9]的方法，采集小麦幼苗叶片，用吸水纸巾吸干表面水分，剪取新鲜叶片0.5g用95%乙醇抽提，离心（3000*g，10min）,根据分光光度计测定的吸光度值665nm、649nm、470nm，可以计算出乙醇提取液中叶绿体色素含量。
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