根际低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗生理代谢的特征及Ca、GABA生理调节功能

摘要

本文首先从23个网纹甜瓜品种中筛选出低氧耐性较强、中等和较弱的品种，并用低氧耐性具有显著差异的2个品种为材料，其中低氧耐性较强的品种有‘东方刚强’和‘东方星光’，低氧耐性较弱的品种为‘西域一号’，研究了低氧胁迫对网纹甜瓜植株生长、氮代谢和活性氧代谢的影响，结合营养液加减Ca2+、叶面喷施Ca2+抑制剂La3+和Ca2+螯合剂EGTA、CaM拮抗剂TFP和W7处理，研究了Ca2+、CaM对低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗根系和叶片氮代谢、活性氧代谢的影响及其与低氧耐性的关系，利用外源喷施γ-氨基丁酸处理研究了低氧胁迫下活性氧代谢的变化及γ-氨基丁酸与植株低氧耐性的关系。　　结果表明，根际低氧逆境胁迫下，植株体内硝态氮和氨态氮含量、硝酸还原酶活性、Pro、PAs含量均显著提高。　　根际低氧逆境胁迫下，植株体内H2O2和MDA含量以及O2·-产生速率显著增加，同时SOD、POD、CAT活性显著提高，但是活性氧的积累速度快于抗氧化酶的清除速度，而且根系和叶片清除活性氧的途径不同。　　外源Ca2+对低氧胁迫下网纹甜瓜植株的伤害有显著地缓解效应，表明外源Ca2+可通过网纹甜瓜植株体内氮代谢和活性氧代谢的调节来缓解低氧胁迫对植株的伤害。　　叶面喷施5mmol/LLa3+、EGTA处理，植株地上部和地下部的生长受到严重抑制，暗示Ca2+只有从细胞外进入细胞才能发挥增强幼苗低氧耐性的作用。　　叶面喷施5mmol/LTFP、100μmol/LW7处理，网纹甜瓜植株的生长受到严重抑制，表明钙调素参与了低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗生长和代谢的过程，阻止Ca2+·CaM复合物的形成，抑制了Ca2+和CaM增强植株耐低氧性的作用。　　外源叶面喷施25mmol/L、50mmol/L、100mmol/LGABA处理，表明外源GABA处理通过促进抗氧化酶活性的提高，降低了低氧胁迫下植株体内ROS含量，增强植株的耐低氧的能力。

目录

文摘

英文文摘

前言

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第一章文献综述——低氧胁迫对植物的伤害与植物抗逆性研究进展

1、低氧胁迫对植物伤害的机理

1.1植物光合作用降低，生长受到抑制

1.2代谢途径的改变

1.3有毒物质的产生

1.4蛋白质合成受阻

1.5激素代谢紊乱

1.6活性氧自由基的伤害

1.7水分、养分吸收功能失调

2、植物对低氧胁迫抗逆性机理

2.1植株形态结构的改变

2.2体内代谢途径的改变

2.3细胞质酸性化的缓解

2.4氮代谢的适应

2.5抗氧化系统的形成

2.6低氧适应过程中基因的表达

2.7适应过程中的信号转导

3、提高植物抗低氧能力的途径

3.1农业技术措施

3.2外源物质的加入

3.3分子生物学途径

第二章根际低氧胁迫下不同生态型网纹甜瓜品种低氧耐性比较

摘要

前言

1、材料与方法

1.1供试品种

1.2试验方法

1.3测定项目

2、结果与分析

2.1低氧胁迫对网纹甜瓜叶片生长速度的影响

2.2低氧胁迫对网纹甜瓜植株整株、根系干重和鲜重的影响

2.3低氧胁迫对植株根长、不定根数量和根系活力的影响

2.4低氧胁迫对网纹甜瓜植株根系和叶片MDA含量的影响

2.5低氧胁迫对不同品种网纹甜瓜植株叶片叶绿素含量的影响

2.6低氧胁迫对网纹甜瓜植株光合指标的影响

2.7不同品种幼苗耐低氧的差异比较

3、结论

第三章根际低氧胁迫对不同耐性网纹甜瓜氮素代谢及活性氧代谢的影响

第一节低氧胁迫对不同耐性网纹甜瓜氮素代谢的影响

摘要

前言

1、材料与培养

2、测定项目及测定方法

3、结果分析与讨论

4、讨论

第二节低氧胁迫下不同耐性网纹甜瓜活性氧的产生与清除机理的研究

摘要

前言

1、材料与培养

2、测定项目及测定方法

3、结果分析

4、讨论

第四章钙、钙调素对低氧胁迫下网纹甜瓜植株生理代谢的影响

第一节钙对缓解低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的作用及其生理代谢的影响

摘要

前言

1、材料与培养

2、测定项目及测定方法

3、结果与分析

4、讨论

第二节钙抑制剂La3+和钙螯合剂EGTA对低氧胁迫下网纹甜瓜生理代谢的影响

摘要

前言

1、材料与培养

2、测定项目及测定方法

3、结果与分析

4、讨论

第三节钙调索拮抗剂TFP、W7对低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗生理代谢的影响

摘要

前言

1、材料与培养

2、测定项目及测定方法

3、结果与分析

4、讨论

第五章外源γ-氨基丁酸对根际低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

摘要

前言

1、材料与方法

1.1供试材料

1.2材料培养和处理

2、测定指标

3、结果与分析

3.1 GABA对低氧胁迫下植株生长的影响

3.2 GABA对低氧胁迫下植株SOD活性的影响

3.3 GABA对低氧胁迫下植株POD活性的影响

3.4 GABA对低氧胁迫下植株CAT活性的影响

3.5 GABA对低氧胁迫下植株H2O2含量的影响

3.6 GABA对低氧胁迫下植株O2·-产生速率的影响

3.7 GABA对低氧胁迫下植株MDA含量的影响

4、讨论

全文讨论

1、网纹甜瓜植株体内氮素代谢的变化与植物的耐低氧性

2、网纹甜瓜植株活性氧代谢的变化与植株的耐低氧性

3、外源物质对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用

3.1 Ca2+、CaM对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用

3.2 GABA对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用

4、低氧胁迫对网纹甜瓜不同品种、不同器官的影响

全文结论

创新之处

参考文献

致谢