硒对硼胁迫下油菜幼苗生长、活性氧代谢以及养分吸收的影响

摘要

油菜是我国重要的经济作物之一，又是需硼量较大的作物。施硼是油菜高产的重要技术措施，而作物生长的适宜硼浓度范围为0.5-1mg/kg，硼浓度过低容易出现缺硼，而硼浓度过高易导致作物硼毒害。我国长江中下游地区土壤大面积缺硼严重影响了作物的产量与品质;在干旱半干旱地区过量硼毒害是限制作物生长的重要因子，已成为限制该地区农作物产量的重要因素。适量的硒可以提高植物生长代谢水平，提高作物抗逆性，促进植物生长。因此，开展硼、硒互作对油菜幼苗活性氧代谢及养分吸收的影响研究，提高作物产量与品质具有重要的理论和实践意义。本研究以油菜（湘农油571）(BrassicanapusL.cv.Xiangnongyou571)为试验材料，采用盆栽、营养液培养等方法，较系统地研究了过量硼和缺硼条件下，施硒对油菜幼苗生长和活性氧代谢的影响以及硼、硒互作对养分元素吸收的影响。获得的主要研究结果如下:
　　1.适宜浓度的硒可以减轻高硼胁迫对油菜幼苗的毒害。营养液培养条件下，高硼（500μmol/L）胁迫显著降低油菜幼苗地上部和地下部生物量;显著增加硼含量和累积量;叶片内抗氧化酶[过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性和非酶抗氧化物[谷胱甘肽(GSH)]含量显著降低;过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加。高硼胁迫下，施硒（1μmol/L）显著增加油菜幼苗地上部和地下部生物量;降低硼含量和累积量;油菜幼苗叶片内抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量显著增加;而过氧化氢和丙二醛含量显著降低。由此可见，适量硒可降低高硼胁迫下油菜幼苗硼的吸收累积，增强抗氧化酶和非酶系统抗氧化作用，降低活性氧累积，减轻细胞质膜因过氧化作用而产生的损伤，从而显著减轻过量硼对油菜生长的影响，提高油菜幼苗对硼过量的适应性。
　　2.适宜浓度的硒可以提高缺硼胁迫下苗期油菜活性氧代谢促进生长。营养液培养条件下，缺硼处理油菜幼苗地上部和地下部干物重显著降低;硼含量和累积量显著降低;叶片内抗氧化酶CAT和APX活性和非酶抗氧化物GSH含量显著降低;而H2O2和MDA含量显著增加。缺硼条件下，施硒(10μmol/L)处理地上部和地下部干物重显著增加;硼含量和累积量有增加趋势;油菜幼苗叶片内抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量显著增加;而过氧化氢和丙二醛含量显著降低。由此可见，适量硒可增强缺硼胁迫下油菜幼苗抗氧化酶和非酶系统抗氧化作用，降低活性氧累积，减轻细胞质膜因过氧化作用而产生的损伤，从而显著减轻缺硼对油菜生长的影响，从而增强油菜幼苗耐低硼胁迫的能力。
　　3.硼、硒互作对苗期油菜硼、硒的吸收、转运、累积有显著影响。盆栽条件下，施硼显著提高油菜幼苗地上部和地下部硼含量和累积量，促进根系中硼向地上部转运;提高地下部硒含量和累积量，降低地上部硒含量和累积量，抑制硒向地上部转运。除不施硼处理外，施硒显著降低油菜幼苗地上部和地下部硼含量和累积量，抑制根系中硼向地上部转运;增加地上部和地下部硒含量，促进根系中硒向地上部转运。
　　4.硼、硒互作对油菜幼苗养分含量的影响与其部位相关。盆栽条件下，施硼显著提高油菜幼苗地上部Fe、Mn和地下部增加N、Ca、Fe、Mn含量，降低地上部Zn、Cu、Mg、Ca、K、P和地下部Zn、Cu、Mg、K、P含量。施硒显著提高油菜幼苗地上部Fe、Mn和地下部Ca、Mg、Fe含量，降低地上部N、P、Ca、Mg、Zn和地下部N、P、K、Cu、Zn含量。

目录

声明

摘要

1 综述

1．1 土壤硼、硒资源现状

1．1．1 土壤硼素资源现状

1．1．2 土壤硒素资源现状

1．2 植物硼、硒营养概述

1．2．1 植物体内硼、硒含量与分布

1．2．2 植物对硼、硒吸收和转运

1．2．3 硼、硒对植物的影响

1．2．4 硼、硒对植物生理生化的影响

1．3 硼、硒对矿质元素吸收的影响

1．3．1 硼对矿质元素吸收的影响

1．3．2 硒对矿质元素吸收的影响

1．4 本文研究目的和意义

1．5 技术路线

2 硒对油菜幼苗生长和硒含量的影响

2．1 试验材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验方法

2．1．3 样品采集与处理

2．1．4 测定项目与分析方法

2．1．5 数据分析

2．2 结果分析

2．2．1 硒对油菜幼苗生物量的影响

2．2．2 硒对油菜幼苗硒含量的影响

2．3 结论

3 硒减轻油菜幼苗硼毒害机理的研究

3．1 试验材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验方法

3．1．3 样品采集与处理

3．1．4 测定项目与分析方法

3．1．5 数据分析

3．2 结果分析

3．2．1 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗生长的影响

3．2．2 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗硼含量和累积的影响

3．2．3 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗硒吸收和累积的影响

3．2．4 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗根系活力的影响

3．2．5 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

3．2．6 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗非酶抗氧化物含量的影响

3．2．7 硒对高硼胁迫条件下油菜幼苗H2O2和MDA的影响

3．3 讨论

3．3．1 硒能提高高硼胁迫条件下油菜幼苗生物量

3．3．2 硒能降低高硼胁迫条件下油菜幼苗对硼的吸收累积

3．3．3 硒能提高高硼胁迫条件下油菜幼苗的抗氧化能力

3．4 结论

4 硒对缺硼条件下油菜幼苗生长及活性氧代谢的影响

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验方法

4．1．3 样品采集与处理

4．1．4 测定项目与分析方法

4．1．5 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 硒对缺硼条件下油菜幼苗生长的影响

4．2．2 硒对缺硼条件下油菜幼苗硼吸收和累积的影响

4．2．3 硒对缺硼条件下油菜幼苗硒含量和累积的影响

4．2．4 硒对缺硼条件下油菜幼苗根系活力的影响

4．2．5 硒对缺硼条件下油菜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

4．2．6 硒对缺硼条件下油菜幼苗非酶类抗氧化物含量的影响

4．2．7 硒对缺硼条件下油菜幼苗H2O2和MDA的影响

4．3 讨论

4．4 结论

5 硼、硒互作对油菜幼苗生长及养分吸收的影响

5．1 试验材料与方法

5．1．1 试验材料

5．1．2 试验方法

5．1．3 样品采集与处理

5．1．4 测定项目与分析方法

5．1．5 数据分析

5．2 结果与分析

5．2．1 硼、硒互作对油菜幼苗生物量的影响

5．2．2 硼、硒互作对油菜幼苗硼含量和累积量的影响

5．2．3 硼、硒互作对油菜幼苗硒含量和累积量的影响

5．2．4 硼、硒互作对油菜幼苗硼、硒转运的影响

5．2．5 硼、硒互作对油菜幼苗氮、磷、钾含量的影响

5．2．6 硼、硒互作对油菜幼苗钙、镁含量的影响

5．2．7 硼、硒互作对油菜幼苗中铁、锰、铜、锌含量的影响

5．3 讨论

5．3．1 硼、硒互作对油菜幼苗生物量的影响

5．3．2 硼、硒互作对油菜幼苗硼、硒含量的影响

5．3．3 硼、硒互作对油菜幼苗矿质营养元素含量的影响

5．4 结论

参考文献

致谢

研究生期间获得的成果