大麦表皮蜡质及其组分含量与抗旱性的关系研究

摘要

覆盖在植物表面的蜡质层在植物抗旱、抗高温辐射和抗病等方面具有重要作用。本文研究不同水分处理对抗旱能力不同的大麦品种抽穗灌浆期叶片表皮蜡质及组分含量与叶绿素含量、相对含水量、净光合速率和气孔导度等生理特性的影响，以期明确大麦抗旱的生理机理以及表皮蜡质及其组分含量与抗旱性的关系。主要研究结果：
　　1、采用裂区设计研究不同水分处理对抗旱性不同的6个大麦品种灌浆期的旗叶及旗叶鞘表皮蜡质含量及主要生理指标的影响。结果表明，干旱可促进大麦叶片表皮蜡质的合成，抗旱品种的蜡质含量显著高于弱抗旱品种；干旱胁迫下大麦叶片相对含水量、叶绿素含量及气孔导度显著降低，蒸腾速率和胞间CO2浓度显著增加，抗旱品种较弱抗旱品种变化缓慢；品种对大麦叶片蜡质含量、净光合速率、气孔导度的影响较水分处理大；大麦叶片表皮蜡质含量与水分利用效率呈显著正相关，与叶片蒸腾速率呈显著负相关。
　　2、研究在不同水分处理下抗旱能力不同的大麦挑旗期至成熟期叶片表皮蜡质含量、叶绿素含量、相对含水量及气体交换参数的变化规律。结果表明干旱胁迫下大麦叶表皮蜡质含量增加，随着植株生长发育及干旱胁迫程度的增加呈现先上升后下降的变化趋势；抗旱品种的叶片表皮蜡质含量、叶绿素含量、相对含水量、蒸腾速率及净光合速率的下降比弱抗旱品种的缓慢；进一步证明大麦叶片表皮蜡质是通过限制气孔开度，降低胞间CO2浓度及蒸腾速率，维持相对含水量在一定水平，从而提高植株抗旱性。
　　3、采用正交试验设计建立大麦表皮蜡质衍生化的最佳条件，为进一步研究大麦叶片表皮蜡质组分含量与抗旱性的关系奠定基础。结果表明大麦叶片表皮蜡质硅烷化最佳衍生温度为65℃；最佳衍生时间为40min；样品与衍生化试剂的比例为1mg:10ml；在添加二十四烷为内标准品后测得样品回收率为96.2％-98.5%，此方法的线性范围R2=0.9996，重现性较好。
　　4、通过对不同水分处理下的大麦叶片表皮蜡质及组分含量的研究发现，干旱胁迫下大麦叶片表皮蜡质含量增加，且抗旱品种增加得更多；对其化学组分测定分析可知大麦表皮蜡质主要成分有醇类、烷烃、酸类、醛类、酯类及酮类。干旱胁迫后，大麦通过增加醇类、酯类和酮类等物质含量使表皮蜡质总量显著增加，而烷烃类物质增加量不明显；大麦植株叶片净光合速率与醇类显著正相关，与烷烃类显著负相关，表明蜡质主要成分醇类及烷烃对植株光合作用具有显著的促进作用；气孔导度与蜡质总含量以及醇类含量呈显著负相关。

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第一章 文献综述

1.1 表皮蜡质的成分及结构

1.2 植物表皮蜡质的合成及转运

1.3 植物表皮蜡质与抗旱性的关系

1.4 研究展望

第二章 大麦叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系研究

2.1 材料和方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

第三章 大麦叶片表皮蜡质含量及各生理指标的动态变化与品种抗旱性的关系研究

3.1 材料和方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

第四章 大麦表皮蜡质组分测定样品前处理方法的研究

4.1 材料与方法

4.2 结果分析

4.3 结果与讨论

第五章 大麦表皮蜡质组分及含量与抗旱性的关系研究

5.1 材料和方法

5.2 结果与分析

5.3 讨论

参考文献

致谢

作者简介

石河子大学硕士研究生学位论文

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