多胺缓解番茄植株高温伤害效果
以番茄品种‘浦红968’为试验材料,采用叶面喷施外源多胺处理番茄幼苗,筛选出多胺诱导番茄抗高温的最佳浓度,探究多胺缓解番茄幼苗高温胁迫伤害的生理机制。结果表明,多胺诱导番茄抗高温的最佳亚精胺(Spd)叶面喷施浓度为1.0mmol/L;亚精胺诱导番茄幼苗耐热性的机理主要为叶面喷施外源Spd处理后,番茄幼苗叶片中脯氨酸、丙二醛含量和相对电导率分别降低了38.2%、30.9%和19.6%;叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著高于对照,分别提高了20.2%、62.0%和55.4%;叶片、根系能够保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低超氧阴离子(O2-·)的产生速率,减少活性氧产生和积累,从而缓解高温胁迫对番茄幼苗的伤害。
目录
摘要 1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1 材料与方法2
1.1 试验时间、地点2
1.2 试验材料 2
1.3 试验方法 2
1.3.1多胺诱导番茄幼苗抗高温最佳浓度筛选2
1.3.2 多胺诱导番茄幼苗抗高温生理特性研究2
1.4测定及分析方法2
1.4.1生长指标2
1.4.2脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA) 含量和相对电导率(REC) 2
1.4.3光合参数2
1.4.4保护酶活性和O2-产生速率3
2 结果与分析 3
2.1多胺处理缓解番茄幼苗高温伤害的效果和浓度效应3
2.2多胺(1.0mmol/L的亚精胺)诱导番茄幼苗抗高温的生理特性3
2.2.1对高温胁迫下番茄幼苗叶片中Pro、MDA、REC的影响3
2.2.2对高温胁迫下番茄幼苗叶片光合特性的影响4
2.2.3对高温胁迫下番茄幼苗保护酶活性和O2-产生速率的影响4
3 讨论 7
致谢 7
参考文献 8
图 1 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗O2-产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
生速率的影响4
图 2 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗SOD活性的影响5
图 3 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗POD活性的影响5
图 4 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗CAT活性的影响6
图 5 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗APX活性的影响6
表 1 多胺处理对高温胁迫下番茄植株生长的影响3
表 2 亚精胺叶面喷施处理对高温胁迫下番茄幼苗叶片中Pro、MDA 、REC含量的影响3
表 3 亚精胺叶面喷施处理对高温胁迫下番茄幼苗光合特性的影响4
多胺缓解番茄植株高温伤害效果及其生理特性
引言
番茄(Lycopersicon esculentum Mill. )是我国设施栽培的主要蔬菜作物之一,生育适温为22~28℃,春末、夏秋季温室的高温环境已成为影响设施番茄生产的主要障碍因素之一。当温度达到30℃以上时,番茄的同化作用显著降低;升高至35℃以上时,生殖生长受到干扰与破坏,即使是短时间45℃的高温,也会对其产生生理干扰,导致落花落果或果实发育不良[1]。
多胺(polyamines, PAs)是植物天然的一种生长调节物质,参与植物的生长、性别分化、果实成熟与衰老以及适应逆境等重要生理过程[2]。多胺主要包括腐胺(putrescine, Put)、亚精胺(spermidine, Spd)和精胺(spermine, Spm)等[3],是一类带正电荷的小分子脂肪族化合物,广泛存在于原核和真核细胞内。多胺在调节植物生长发育、控制形态建成、提高植株抗性、延缓衰老等方面具有重要作用[4][5]。在逆境胁迫下,多胺含量改变可以稳定膜结构[6]、调节生物大分子合成、提高抗氧化酶活性[7]、清除活性氧[8],对提高植物逆境下的抗性起重要作用。多胺作为一种有效缓解植物逆境胁迫的物质,在耐盐及抗旱方面作用显著[9],但其与温度胁迫相关性的研究相对较少,对提高番茄高温耐性的研究报道也较为少见。
因此,本试验通过研究外源多胺对高温胁迫下番茄幼苗生长、渗透调节物质、光合特性、抗氧化酶系统活性的影响,初步确定缓解番茄植株高温胁迫的最适多胺浓度,探讨外源多胺缓解番茄高温胁迫伤害的生理机理,为实际应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2012年9 – 11月在大学玻璃温室和GXZ-380D型光照培养箱内进行。
1.2 试验材料
供试番茄品种为‘浦红968’。
1.3 试验方法
1.3.1 多胺诱导番茄幼苗抗高温最佳浓度筛选
种子在28℃下催芽,采用穴盘育苗、营养钵栽培方式。待幼苗长至2叶1心时,选取长势基本一致的幼苗移栽至营养钵中,每钵1株苗。待幼苗长至4叶1心时,选取长势基本一致的幼苗进行多胺叶面喷施处理。植株放入GXZ-380D型光照培养箱进行高温胁迫处理,光照12h/黑暗12h,高温胁迫处理:38℃/28℃,常温处理:28℃/18℃。试验设5个处理:①常温(CKNT);②高温(CKHT);③高温+1.0mmol/L Spd;④高温+1.5mmol/LSpm;⑤高温+2.5mmol/LPut,各处理的多胺浓度为预备实验筛选出的浓度。每天下午5:00叶面喷施多胺一次,处理时,叶面、叶背均要喷施,以喷透为准。每1d喷施1次,处理7天后,进行生长指标的测定,取样35株,试验设3次重复。
1.3.2 多胺诱导番茄幼苗抗高温生理特性研究
以选取的幼苗为试材,在GXZ-380D型光照培养箱进行,以提高耐热性的适宜浓度(1.0mmol/L Spd)处理幼苗(处理方法同上),试验设4个处理:常温(CKNT)、常温+亚精胺(CK+Spd)、高温(CKHT)、高温+亚精胺(HT+Spd)。把番茄幼苗放入光照培养箱,处理7天后,测定脯氨酸、丙二醛含量、相对电导率、光合参数、保护酶活性和O2-产生速率。将叶片、根部洗净,用液氮速冻后立即放入-80℃的超低温冰箱保存,用于分析超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及超氧阴离子(O2-)产生速率。试验采用完全随机设计,3次重复。
1.4测定及分析方法
1.4.1 生长指标
用直尺测量幼苗株高(茎基部到生长点的长度);用游标卡尺测量茎粗(茎基部直径);取单株鲜样用去自来水冲洗干净,再用离子水冲洗并用吸水纸吸干水分,从根茎结合处剪断,分为地上部和地下部,分别称得鲜重;再在烘箱中105℃下杀青15 min后,降温到75℃下烘干至恒重,称得干重。
1.4.2 脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA) 含量和相对电导率(REC)
Pro含量采用磺基水杨酸法测定[10];MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[11];电解质渗漏率参照GONG等[12]的电导仪法测定, 相对电导率(%) = 煮沸前电导率/煮沸后电导率×100%。
1.4.3 光合参数
使用便携式光合分析系统(Li6400,LiCorInc,USA)。测定时温度控制在25℃左右 ,光强控制在800μmolm 2s1,参比室CO2浓度为(380±10)μmolL1 ,相对湿度为60~70% 。选择光照条件一致的植株,同样取生长点下第3片完全展开的功能叶,测量净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。
目录
摘要 1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1 材料与方法2
1.1 试验时间、地点2
1.2 试验材料 2
1.3 试验方法 2
1.3.1多胺诱导番茄幼苗抗高温最佳浓度筛选2
1.3.2 多胺诱导番茄幼苗抗高温生理特性研究2
1.4测定及分析方法2
1.4.1生长指标2
1.4.2脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA) 含量和相对电导率(REC) 2
1.4.3光合参数2
1.4.4保护酶活性和O2-产生速率3
2 结果与分析 3
2.1多胺处理缓解番茄幼苗高温伤害的效果和浓度效应3
2.2多胺(1.0mmol/L的亚精胺)诱导番茄幼苗抗高温的生理特性3
2.2.1对高温胁迫下番茄幼苗叶片中Pro、MDA、REC的影响3
2.2.2对高温胁迫下番茄幼苗叶片光合特性的影响4
2.2.3对高温胁迫下番茄幼苗保护酶活性和O2-产生速率的影响4
3 讨论 7
致谢 7
参考文献 8
图 1 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗O2-产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
生速率的影响4
图 2 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗SOD活性的影响5
图 3 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗POD活性的影响5
图 4 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗CAT活性的影响6
图 5 叶面喷施Spd对高温胁迫下番茄幼苗APX活性的影响6
表 1 多胺处理对高温胁迫下番茄植株生长的影响3
表 2 亚精胺叶面喷施处理对高温胁迫下番茄幼苗叶片中Pro、MDA 、REC含量的影响3
表 3 亚精胺叶面喷施处理对高温胁迫下番茄幼苗光合特性的影响4
多胺缓解番茄植株高温伤害效果及其生理特性
引言
番茄(Lycopersicon esculentum Mill. )是我国设施栽培的主要蔬菜作物之一,生育适温为22~28℃,春末、夏秋季温室的高温环境已成为影响设施番茄生产的主要障碍因素之一。当温度达到30℃以上时,番茄的同化作用显著降低;升高至35℃以上时,生殖生长受到干扰与破坏,即使是短时间45℃的高温,也会对其产生生理干扰,导致落花落果或果实发育不良[1]。
多胺(polyamines, PAs)是植物天然的一种生长调节物质,参与植物的生长、性别分化、果实成熟与衰老以及适应逆境等重要生理过程[2]。多胺主要包括腐胺(putrescine, Put)、亚精胺(spermidine, Spd)和精胺(spermine, Spm)等[3],是一类带正电荷的小分子脂肪族化合物,广泛存在于原核和真核细胞内。多胺在调节植物生长发育、控制形态建成、提高植株抗性、延缓衰老等方面具有重要作用[4][5]。在逆境胁迫下,多胺含量改变可以稳定膜结构[6]、调节生物大分子合成、提高抗氧化酶活性[7]、清除活性氧[8],对提高植物逆境下的抗性起重要作用。多胺作为一种有效缓解植物逆境胁迫的物质,在耐盐及抗旱方面作用显著[9],但其与温度胁迫相关性的研究相对较少,对提高番茄高温耐性的研究报道也较为少见。
因此,本试验通过研究外源多胺对高温胁迫下番茄幼苗生长、渗透调节物质、光合特性、抗氧化酶系统活性的影响,初步确定缓解番茄植株高温胁迫的最适多胺浓度,探讨外源多胺缓解番茄高温胁迫伤害的生理机理,为实际应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2012年9 – 11月在大学玻璃温室和GXZ-380D型光照培养箱内进行。
1.2 试验材料
供试番茄品种为‘浦红968’。
1.3 试验方法
1.3.1 多胺诱导番茄幼苗抗高温最佳浓度筛选
种子在28℃下催芽,采用穴盘育苗、营养钵栽培方式。待幼苗长至2叶1心时,选取长势基本一致的幼苗移栽至营养钵中,每钵1株苗。待幼苗长至4叶1心时,选取长势基本一致的幼苗进行多胺叶面喷施处理。植株放入GXZ-380D型光照培养箱进行高温胁迫处理,光照12h/黑暗12h,高温胁迫处理:38℃/28℃,常温处理:28℃/18℃。试验设5个处理:①常温(CKNT);②高温(CKHT);③高温+1.0mmol/L Spd;④高温+1.5mmol/LSpm;⑤高温+2.5mmol/LPut,各处理的多胺浓度为预备实验筛选出的浓度。每天下午5:00叶面喷施多胺一次,处理时,叶面、叶背均要喷施,以喷透为准。每1d喷施1次,处理7天后,进行生长指标的测定,取样35株,试验设3次重复。
1.3.2 多胺诱导番茄幼苗抗高温生理特性研究
以选取的幼苗为试材,在GXZ-380D型光照培养箱进行,以提高耐热性的适宜浓度(1.0mmol/L Spd)处理幼苗(处理方法同上),试验设4个处理:常温(CKNT)、常温+亚精胺(CK+Spd)、高温(CKHT)、高温+亚精胺(HT+Spd)。把番茄幼苗放入光照培养箱,处理7天后,测定脯氨酸、丙二醛含量、相对电导率、光合参数、保护酶活性和O2-产生速率。将叶片、根部洗净,用液氮速冻后立即放入-80℃的超低温冰箱保存,用于分析超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及超氧阴离子(O2-)产生速率。试验采用完全随机设计,3次重复。
1.4测定及分析方法
1.4.1 生长指标
用直尺测量幼苗株高(茎基部到生长点的长度);用游标卡尺测量茎粗(茎基部直径);取单株鲜样用去自来水冲洗干净,再用离子水冲洗并用吸水纸吸干水分,从根茎结合处剪断,分为地上部和地下部,分别称得鲜重;再在烘箱中105℃下杀青15 min后,降温到75℃下烘干至恒重,称得干重。
1.4.2 脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA) 含量和相对电导率(REC)
Pro含量采用磺基水杨酸法测定[10];MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[11];电解质渗漏率参照GONG等[12]的电导仪法测定, 相对电导率(%) = 煮沸前电导率/煮沸后电导率×100%。
1.4.3 光合参数
使用便携式光合分析系统(Li6400,LiCorInc,USA)。测定时温度控制在25℃左右 ,光强控制在800μmolm 2s1,参比室CO2浓度为(380±10)μmolL1 ,相对湿度为60~70% 。选择光照条件一致的植株,同样取生长点下第3片完全展开的功能叶,测量净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/yy/255.html