外源氯化胆碱对干旱胁迫下蚕豆幼苗根系的影响
本试验以青皮蚕豆种子为材料，采用叶面喷施氯化胆碱溶液的方式，研究了氯化胆碱对蚕豆幼苗根系生理活性的影响。研究结果表明，与对照相比，干旱胁迫环境下的蚕豆幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)含量下降，丙二醛(MDA)迅速累积。通过喷施氯化胆碱可提高蚕豆幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活力，降低丙二醛(MDA)的积累，这表明氯化胆碱提高了蚕豆幼苗对干旱的抵抗能力。同时用氯化胆碱处理增加了干旱条件下蚕豆幼苗根系的脯氨酸和可溶性糖的累积，增强了渗透调节能力。关键词 氯化胆碱，干旱胁迫，生理指标，根系，蚕豆
目录
1 引言 1
2.1试验材料 2
2.2试验地点 2
2.3试验设计 2
2.4测定内容 2
2.5测定方法 3
2.5.1 内源保护酶液的配置 3
2.5.2 CAT 3
2.5.3 POD 3
2.5.4 SOD 3
2.5.4可溶性蛋白 3
2.5.5可溶性总糖 3
2.5.6 PRO 4
2.5.7 MDA 4
2.6测定方法 4
3结果与分析 5
3.1干旱胁迫对蚕豆幼苗过氧化氢酶（CAT）的影响 5
3.2 干旱胁迫对蚕豆幼苗过氧化物酶（POD）的影响 5
3.3 干旱胁迫对蚕豆幼苗超氧化物歧化酶（SOD）的影响 6
3.4干旱胁迫对蚕豆幼苗可溶性蛋白含量的影响 7
3.5 干旱胁迫对蚕豆幼苗可溶性糖含量的影响 8
3.6 干旱胁迫对蚕豆幼苗脯氨酸含量的影响 9
3.7 干旱胁迫对蚕豆幼苗丙二醛（MDA）的影响 10
结论与讨论 11
致谢 13
参考文献 14
附录 16
1 引言
蚕豆是世界上主要的作物之一，是巢菜属中唯一的栽培种，具有饲料和蔬菜以及粮食兼用的特点，蚕豆内含有大量蛋白质，有药用和保健的作用，适应性比较广泛，在世界上的各个国家都有种植。根据统计[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
]，全世界生产蚕豆的面积为267.36万公顷，总产量超过445万吨，我国生产蚕豆的面积为114.31万公顷，总产量超过209.26万吨，占据了世界的42.76%和46.94%。我国蚕豆种植于秋播和春播两大生态区，前者以西南地区和长江流域为主，后者以西北和华北北部为主。
作物生长过程中主要受遗传、环境、栽培等方面的影响。其中干旱是农业生产中影响其生长的主要因子之一，也是长久以来困扰全世界的一大难题。我国的大部分地区都处在季风气候区，降水量不稳定，其变化十分显著，空间的分布也很不均匀，这都导致了干旱情况在我国经常发生。根据报告指出[2]，从1949到1995年以来，我国平均每年旱灾面积达到了3.0321×108亩，占全国各种气候灾害总灾害的59%，因此干旱是农业生产中首当其冲要面对的问题。在农业生产方面，干旱会导致作物缺水，影响作物生长，对作物的质量和产量都有很大影响。在正常环境下，植物体自身维持着活性氧自由基产生和消除之间的平衡。而当植物在受到干旱胁迫时，细胞内活性氧的水平上升，造成膜脂过氧化的现象，因此植物体正常的生理和代谢开始紊乱，最终使得生物生长受到伤害。研究表明[34]，干旱土壤中的植物叶片有枯萎衰老的现象，这种伤害的程度与植物体内膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量积累一致。干旱降低了植物叶片活性氧清除系统中超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性以及过氧化物酶（POD）活性，而干旱处理后，除植物叶片中可溶性糖含量上升外，其它部位均有所下降。也有研究表明，受旱一天后，叶片可溶性蛋白质含量变化甚小，随着干旱时间的延长，可溶性蛋白质含量下降迅速。对于蚕豆来说，干旱会导致蚕豆营养生长严重不足，影响蚕豆植株生长量，使单株生产力下降，还会缩短蚕豆的生育历期。
因此，研究提高作物对于干旱环境的抗性就显得尤为重要，改善作物环境条件，使之符合作物生长需要可以应对干旱胁迫带来的危害。氯化胆碱是一种很好的生长调节剂，毒性低，微生物会分解进入土壤中的氯化胆碱，不容易造成环境污染。研究表明[4]，氯化胆碱进入植株体内会转化为甜菜碱和磷脂酰胆碱。磷脂酰胆碱是构成生物膜的重要成分，能够提高逆境下细胞膜的流动性；甜菜碱能提高干旱胁迫下细胞的渗透调节能力，已有研究证明氯化胆碱能通过有效调节地黄的SOD、CAT活性来提高干旱胁迫下地黄的抗氧化能力，能促进小麦线粒体膜的流动性，降低线粒体膜的伤害氯化胆碱也可通过促进黄瓜可溶性蛋白和可溶性糖的积累来提高盐胁迫下黄瓜的渗透调节能力。
目前已有许多研究证实氯化胆碱有助于提高小麦、玉米等作物在干旱胁迫下的抗性[58]，但是对蚕豆在干旱环境下生长的影响却少见报道，本试验通过用氯化胆碱处理蚕豆幼苗，与正常生长环境以及干旱环境下的蚕豆幼苗进行对比，测定蚕豆幼苗根系生理生化特性，进一步证实氯化胆碱能否有效提高蚕豆幼苗在干旱环境下的抗性，来为氯化胆碱在农业上得到更广泛的应用提供理论依据。
2材料与方法
2.1试验材料
供试材料青皮蚕豆
供试盆栽土为购买的普通有机基质，有机质含量22.1～23.7mg/kg，速效氮含量119.60mg/kg，速效钾含量116.22mg/kg，速效磷含量14.50mg/kg。
2.2试验地点
28号楼下完成蚕豆播种生长。
28号楼试验室内进行相关生理指标的测定工作。
2.3试验设计
选取健康的，大小一致的蚕豆种子，经过浸种催芽后，采用盆栽的方式，每盆播3粒种子。每个处理各14盆。定期浇水30天左右，开始加入氯化胆碱处理，处理包括以下三个对照：
正常对照（CK）：正常供水，土壤相对含水量保持在70%左右。
干旱：使土壤相对含水量保持在45%左右。
干旱加氯化胆碱处理（CC）：使土壤相对含水量保持在45%左右，并每天向叶片喷施浓度为400mg/L的氯化胆碱溶液30ml。
在蚕豆幼苗处理开始当天、第二天、第四天分别取幼苗根部进行相关生理生化指标测定。
2.4测定内容
生理指标：SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、POD（过氧化物酶）、MDA(丙二醛）、PRO（脯氨酸）、可溶性蛋白、可溶性总糖。
2.5测定方法
目录
1 引言 1
2.1试验材料 2
2.2试验地点 2
2.3试验设计 2
2.4测定内容 2
2.5测定方法 3
2.5.1 内源保护酶液的配置 3
2.5.2 CAT 3
2.5.3 POD 3
2.5.4 SOD 3
2.5.4可溶性蛋白 3
2.5.5可溶性总糖 3
2.5.6 PRO 4
2.5.7 MDA 4
2.6测定方法 4
3结果与分析 5
3.1干旱胁迫对蚕豆幼苗过氧化氢酶（CAT）的影响 5
3.2 干旱胁迫对蚕豆幼苗过氧化物酶（POD）的影响 5
3.3 干旱胁迫对蚕豆幼苗超氧化物歧化酶（SOD）的影响 6
3.4干旱胁迫对蚕豆幼苗可溶性蛋白含量的影响 7
3.5 干旱胁迫对蚕豆幼苗可溶性糖含量的影响 8
3.6 干旱胁迫对蚕豆幼苗脯氨酸含量的影响 9
3.7 干旱胁迫对蚕豆幼苗丙二醛（MDA）的影响 10
结论与讨论 11
致谢 13
参考文献 14
附录 16
1 引言
蚕豆是世界上主要的作物之一，是巢菜属中唯一的栽培种，具有饲料和蔬菜以及粮食兼用的特点，蚕豆内含有大量蛋白质，有药用和保健的作用，适应性比较广泛，在世界上的各个国家都有种植。根据统计[1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
]，全世界生产蚕豆的面积为267.36万公顷，总产量超过445万吨，我国生产蚕豆的面积为114.31万公顷，总产量超过209.26万吨，占据了世界的42.76%和46.94%。我国蚕豆种植于秋播和春播两大生态区，前者以西南地区和长江流域为主，后者以西北和华北北部为主。
作物生长过程中主要受遗传、环境、栽培等方面的影响。其中干旱是农业生产中影响其生长的主要因子之一，也是长久以来困扰全世界的一大难题。我国的大部分地区都处在季风气候区，降水量不稳定，其变化十分显著，空间的分布也很不均匀，这都导致了干旱情况在我国经常发生。根据报告指出[2]，从1949到1995年以来，我国平均每年旱灾面积达到了3.0321×108亩，占全国各种气候灾害总灾害的59%，因此干旱是农业生产中首当其冲要面对的问题。在农业生产方面，干旱会导致作物缺水，影响作物生长，对作物的质量和产量都有很大影响。在正常环境下，植物体自身维持着活性氧自由基产生和消除之间的平衡。而当植物在受到干旱胁迫时，细胞内活性氧的水平上升，造成膜脂过氧化的现象，因此植物体正常的生理和代谢开始紊乱，最终使得生物生长受到伤害。研究表明[34]，干旱土壤中的植物叶片有枯萎衰老的现象，这种伤害的程度与植物体内膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量积累一致。干旱降低了植物叶片活性氧清除系统中超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性以及过氧化物酶（POD）活性，而干旱处理后，除植物叶片中可溶性糖含量上升外，其它部位均有所下降。也有研究表明，受旱一天后，叶片可溶性蛋白质含量变化甚小，随着干旱时间的延长，可溶性蛋白质含量下降迅速。对于蚕豆来说，干旱会导致蚕豆营养生长严重不足，影响蚕豆植株生长量，使单株生产力下降，还会缩短蚕豆的生育历期。
因此，研究提高作物对于干旱环境的抗性就显得尤为重要，改善作物环境条件，使之符合作物生长需要可以应对干旱胁迫带来的危害。氯化胆碱是一种很好的生长调节剂，毒性低，微生物会分解进入土壤中的氯化胆碱，不容易造成环境污染。研究表明[4]，氯化胆碱进入植株体内会转化为甜菜碱和磷脂酰胆碱。磷脂酰胆碱是构成生物膜的重要成分，能够提高逆境下细胞膜的流动性；甜菜碱能提高干旱胁迫下细胞的渗透调节能力，已有研究证明氯化胆碱能通过有效调节地黄的SOD、CAT活性来提高干旱胁迫下地黄的抗氧化能力，能促进小麦线粒体膜的流动性，降低线粒体膜的伤害氯化胆碱也可通过促进黄瓜可溶性蛋白和可溶性糖的积累来提高盐胁迫下黄瓜的渗透调节能力。
目前已有许多研究证实氯化胆碱有助于提高小麦、玉米等作物在干旱胁迫下的抗性[58]，但是对蚕豆在干旱环境下生长的影响却少见报道，本试验通过用氯化胆碱处理蚕豆幼苗，与正常生长环境以及干旱环境下的蚕豆幼苗进行对比，测定蚕豆幼苗根系生理生化特性，进一步证实氯化胆碱能否有效提高蚕豆幼苗在干旱环境下的抗性，来为氯化胆碱在农业上得到更广泛的应用提供理论依据。
2材料与方法
2.1试验材料
供试材料青皮蚕豆
供试盆栽土为购买的普通有机基质，有机质含量22.1～23.7mg/kg，速效氮含量119.60mg/kg，速效钾含量116.22mg/kg，速效磷含量14.50mg/kg。
2.2试验地点
28号楼下完成蚕豆播种生长。
28号楼试验室内进行相关生理指标的测定工作。
2.3试验设计
选取健康的，大小一致的蚕豆种子，经过浸种催芽后，采用盆栽的方式，每盆播3粒种子。每个处理各14盆。定期浇水30天左右，开始加入氯化胆碱处理，处理包括以下三个对照：
正常对照（CK）：正常供水，土壤相对含水量保持在70%左右。
干旱：使土壤相对含水量保持在45%左右。
干旱加氯化胆碱处理（CC）：使土壤相对含水量保持在45%左右，并每天向叶片喷施浓度为400mg/L的氯化胆碱溶液30ml。
在蚕豆幼苗处理开始当天、第二天、第四天分别取幼苗根部进行相关生理生化指标测定。
2.4测定内容
生理指标：SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、POD（过氧化物酶）、MDA(丙二醛）、PRO（脯氨酸）、可溶性蛋白、可溶性总糖。
2.5测定方法
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