CO浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗生长发育及糖代谢的影响

摘要

本试验以黄瓜(Cucumis sativus L．)品种津优1号3叶期幼苗为试材，在水培条件下研究了C02浓度倍增与聚乙二醇(PEG 6000)模拟的干旱胁迫对黄瓜幼苗生长发育、非结构性碳水化合物代谢及其转化酶活性、渗透调节物质以及保护酶活性等的影响，主要取得以下结果： 在水分胁迫处理下，黄瓜幼苗叶片转化酶表达水平与胁迫强度和胁迫时间密切相关，可溶性酸性和可溶性碱性转化酶在水分胁迫下显著表达。胁迫到一定时间，75 g/kgPEG6000处理的叶片转化酶活性高水平表达。不同胁迫时段内，0g/kg和50 g/kg PEG 6000浓度的处理转化酶活性表现出随胁迫强度的增加而增大的趋势，100 g/kg PEG6000浓度的各处理转化酶活性表现出随胁迫时间的延长而减小的趋势。叶片中葡萄糖和果糖均有不同程度提高，且随胁迫强度和胁迫时间的增加，各处理的两种己糖增幅显著加大，对应于叶片转化酶表达的趋势，75 g/kg PEG 6000处理的两种己糖水平的增幅最大。叶片中蔗糖含量增加，但各处理蔗糖水平增幅均低于葡萄糖和果糖，而淀粉含量增幅随着胁迫强度的增大而增大。并且与对照浓度CO2处理相比，在倍增浓度CO2下，各水分胁迫处理的黄瓜叶片转化酶表达水平和非结构性碳水化合物含量增幅均显著提高。 倍增CO2对不同水分胁迫条件下的黄瓜幼苗根系活力、光合色素、叶片净光合速率和可溶性蛋白质及游离脯氨酸含量均有显著的促进作用。在水分胁迫时，倍增CO2浓度也使黄瓜叶片蒸腾速率及气孔导度下降幅度显著减少，并且CO2浓度升高使黄瓜叶片中SOD、POD及CAT活性显著提高，并较对照CO2浓度处理能显著降低胞间CO2浓度、质膜透性及膜脂过氧化水平的上升幅度。因此，CO2浓度升高对水分胁迫所造成的氧化损伤有一定的缓解作用，在75 g/kg PEG 6000胁迫时的缓解作用极显著。 总而言之，本论文以黄瓜叶片非结构性碳水化合物代谢为核心，结合形态指标以及保护酶活性表达等的研究结果表明，CO2浓度倍增能在一定程度上减轻或者避免由水分胁迫引起的负面效应，从而提高黄瓜幼苗的抗旱性，为设施CO2施肥或未来大气CO2浓度升高及水分亏缺等逆境胁迫黄瓜的优质高效栽培提供理了论依据和技术参数。

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第一章文献综述

1.1CO2倍增对植物的生态生理效应

1.1.1 CO2倍增对植物生物量的影响

1.1.2CO2倍增对植物品质的影响

1.1.3CO2倍增对植物生长发育的影响

1.1.4 CO2倍增对植物形态结构的影响

1.1.5 CO2倍增对植物逆境胁迫的影响

1.1.6应用于植物逆境生理研究中的几个参数

1.2转化酶研究进展

1.2.1转化酶的多态性

1.2.2植物转化酶的生理功能

1.3选题的依据、目的和意义

第二章材料与方法

2.1试验材料

2.2试验时间与地点

2.3试验设计与实验处理方法

2.4生理生化指标的测定

2.5数据资料的统计分析

第三章结果与分析

3.1 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜叶片中转化酶表达的影响

3.2 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片中非结构性碳水化合物含量的影响

3.3 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗生理特性的影响

3.3.1 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗根系活力的影响

3.3.2 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片质膜透性的影响

3.3.3 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片渗透调节物质的影响

3.3.4 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗光合特性的影响

3.3.5 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片光合色素含量的影响

3.3.6 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

第四章讨论

4.1不同CO2浓度和水分胁迫处理对黄瓜叶片中转化酶表达的影响

4.2不同CO2浓度和水分处理下黄瓜幼苗叶片中糖含量变化与渗透调节的关系

4.3 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗生理特性的影响

4.3.1 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗根系活力的影响

4.3.2 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片质膜透性的影响

4.4 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片渗透调节物质的影响

4.5 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗光合特性的影响

4.6 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片光合色素含量的影响

4.7 CO2浓度倍增与水分胁迫对黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

第五章结论

参考文献

致谢

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