腐殖酸对外源苯丙烯酸胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响

摘要

黄瓜连作普遍，生产上因连作而引起的产量下降和品质变劣问题十分严重，自毒作用是造成黄瓜连作障碍的重要原因之一。有关自毒胁迫下腐殖酸的作用及其机理迄今未见报道。本文从种子呼吸、种子活力、淀粉酶、蛋白酶活性、糖和淀粉消耗率，以及活性氧代谢、光合色素含量、叶绿素荧光等方面，研究腐殖酸(HA、FA)对自毒物质苯丙烯酸(CA)胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响及其作用机理，旨在为推广应用腐殖酸，减轻黄瓜连作障碍提供理论依据。主要结论如下： 1.腐殖酸对CA胁迫下黄瓜种子萌发的影响1.1 CA对黄瓜种子萌发有明显的抑制作用。与CK相比，CA0.5处理(下标表示CA浓度mmol·L-1)的黄瓜种子发芽率、发芽指数、胚根长、侧根数及生物量均明显降低，除发芽指数与CK之间差异不显著外，其余差异均达显著或极显著水平。腐殖酸可以缓解CA对种子萌发的抑制作用。添加腐殖酸处理的种子发芽率、发芽指数、胚根长、侧根数、生物量均较CA0.5处理有显著提高。 1.2 CA0.5处理的黄瓜种子呼吸速率和种子活力均较CK处理有明显的降低。添加腐殖酸可促进CA胁迫下黄瓜种子呼吸速率和种子活力的提高。 1.3 CA0.5处理对黄瓜种子的总淀粉酶、α-淀粉酶及β-淀粉酶活性均有不同程度的抑制，且对3种酶活性的提高有延滞作用。添加腐殖酸可以提高CA胁迫下黄瓜淀粉酶活性，消除CA对淀粉酶活性提高的延滞作用。 1.4 CA抑制黄瓜种子蛋白酶活性，与CK相比，CA0.5处理的黄瓜种子蛋白酶活性明显下降，添加腐殖酸可显著地提高CA胁迫下黄瓜蛋白酶活性。 1.5CA0.5处理抑制黄瓜种子的物质代谢进程。与CK相比，CA0.5抑制了黄瓜种子萌发过程中糖与淀粉消耗率，腐殖酸可促进CA胁迫下种子糖与淀粉的代谢。 2.腐殖酸对CA胁迫下黄瓜幼苗生长的影响2.1 CA胁迫抑制黄瓜幼苗的生长，尤其对根系生长的抑制作用最明显。与CK相比，CA0.5处理的黄瓜幼苗根鲜重、根/冠比、生物量和根系活力均有显著或极显著降低。添加腐殖酸可以缓解CA对黄瓜的毒害作用，对黄瓜幼苗生长的促进主要表现在根系，与CA0.5处理相比，添加腐殖酸处理的黄瓜幼苗根鲜重、根/冠比、根系活力都有极显著的提高，生物量也有极显著提高。 2.2 CA对黄瓜清除活性氧的酶活性及活性氧代谢有明显的影响，CA0.5处理提高黄瓜叶片SOD、POD活性，降低CAT活性，O2-产生速率提高，H2O2、MDA和可溶性糖含量增加。添加腐殖酸可提高CA胁迫下黄瓜幼苗叶片SOD、CAT活性，降低O2-产生速率、H2O2含量、MDA含量和可溶性糖含量，缓解自毒胁迫所导致的活性氧伤害。 2.3 CA胁迫导致黄瓜叶片叶绿素α、Chlb、叶绿素a+6、类胡萝卜素含量降低，叶绿素α/Chlb比值上升。添加腐殖酸极显著地提高了CA胁迫下黄瓜叶片光合色素的含量，减轻CA胁迫对黄瓜叶片光合色素的破坏。 2.4 CA胁迫导致黄瓜叶片最小荧光产量上升，最大荧光产量下降，可变荧光下降，光化学效率(Fv/Fm)下降；PSⅡ反应中心失活，线性电子传递受阻，PSⅡ受体库容量变小，电子从QA-向QB的传递受阻，电子传递速率下降，引起QA-大量积累。添加腐殖酸可以增加黄瓜叶片PSⅡ有活性反应中心的数量，减少失活的反应中心的比例，提高电子传递到超过QA的其它电子受体的概率，减轻CA胁迫对PSⅡ反应中心和PSⅡ受体侧的伤害。 2.5 CA胁迫抑制了黄瓜单位面积叶片PSⅡ反应中心能量的流动。CA0.5处理导致黄瓜单位面积叶片PSⅡ反应中心光能吸收增加，激发能捕获和用于电子传递的能量减少，热耗散能增加，PSⅡ反应中心性能指数极显著降低。添加腐殖酸可以减少黄瓜单位面积叶片PSⅡ反应中心对光能的吸收，增加用于电子传递的能量，降低了捕获的激发能用于能量耗散的比例，减轻CA胁迫对黄瓜叶片PSⅡ能量正常流动的破坏，极显著的提高了反应中心的性能指数。

目录

声明

摘要

文献综述

1 自毒作用在国内外的研究现状

1.1 国外自毒作用的研究现状

1.2 我国对自毒作用的研究现状

2 自毒物质的种类

3 自毒作用的作用机理

3.1 对作物生长的抑制作用

3.2 影响细胞及细胞器的膜透性

3.3 影响营养元素的吸收

3.4 影响酶活性

3.5 影响植株的光合作用

3.6 影响植物蛋白质的合成

3.7 影响植物的激素水平

3.8 影响土壤微生物的活性

4 自毒作用的影响因素及其防治

4.1 自毒作用的影响因素

4.2 自毒作用的防治

5 本研究的目的和意义

第一章 腐殖酸对苯丙烯酸胁迫下黄瓜种子萌发的影响

1材料与方法

1.1 材料

1.2 试验设计

1.3 分析测定方法

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 CA对黄瓜种子萌发的影响与腐殖酸的作用效果

2.2 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜种子萌发的影响

2.3 腐殖酸对CA胁迫下淀粉酶和蛋白酶活性的影响

2.4 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜种子萌发过程中物质消耗的影响

3 讨论

第二章 腐殖酸对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗部分生理指标的影响

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 试验设计

1.3 分析测定方法

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

2.2 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

2.3 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜幼苗养分吸收的影响

2.4 腐殖酸对CA胁迫下黄瓜光合生理的影响

3 讨论

3.1 腐殖酸缓解CA胁迫下黄瓜膜脂过氧化的原因

3.2 腐殖酸缓解CA胁迫对黄瓜叶片光系统的损伤可能机制

参考文献

致谢