外源硒对低温胁迫下草莓幼苗的缓解效应及对AsA-GSH循环的影响

摘要

本研究以草莓（Fragaria×ananassa Duch）的两个品种“章姬”、“红颊”幼苗为试验材料，采用全株喷施的方式，分别喷施不同浓度(0 mg·L-1、2.5 mg·L-1、5.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1)的亚硒酸钠(Na2SeO3)溶液。研究低温0℃下不同处理时间长度(6h、12h)对草莓幼苗生理特征的影响，及在恢复生长过程中的AsA-GSH循环中各参与成分含量或酶活性的变化。
　　论文探讨了外源硒对草莓幼苗耐冷性和恢复生长能力的影响作用及其与有关抗氧化生理指标间关系。试验中主要测定了丙二醛(MDA)、相对电导率、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、过氧化氢(H2O2)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及AsA-GSH循环中的各物质含量及酶活性，包括:抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化性谷胱甘肽(GSSG)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）。主要研究结果如下:
　　1.低温胁迫使草莓叶片中过氧化氢增多，MDA大量积累，引起膜损伤，膜透性增大。同时叶绿素含量降低，光合作用的净光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度下降，且低温引起的光合作用下降的因素是非气孔因子。同时低温胁迫引起活性氧积累，为缓解其对植物自身的伤害，植株体内的如SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性提高。作为H2O2重要消除途径的AsA-GSH循环中的酶活性及重要参与物质也大量积累。
　　2.外源硒对低温胁迫下的草莓幼苗MDA及过氧化氢的积累、叶绿素降解具有一定的缓解作用，也能有效缓解净光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度的下降。外源硒也增强了抗氧化系统的酶活性，如SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性，以及AsA-GSH循环中APX、GR、MDHAR、DHAR等关键酶的活性，并使循环中重要的物质AsA及GSH含量保持在较高水平上，间接加速对H2O2的清除。试验中较低浓度的亚硒酸钠(2.5 mg·L-1～5.0 mg·L-1)对低温胁迫下草莓的缓解效应较好，高浓度硒(10.0 mg·L-1)有轻微的毒害作用。
　　3.在低温胁迫中，草莓品种“红颊”的耐冷性较“章姬”稍好。
　　4.在恢复生长中，“章姬”的APX的活性在低温胁迫解除后上升，在第2d达到峰值后迅速降低。硒处理组的AsA与GSH含量变化有与对照组相反趋势。AsA-GSH循环中的酶活性及物质含量在恢复生长的第4～6d间已基本恢复到正常水平。
　　综上所述，适当浓度的亚硒酸钠(2.5 mg·L-1～5.0 mg·L-1)可能通过提高抗氧化酶活性及抗氧化参与物质含量来参与草莓幼苗对低温逆境的抗氧化防御，减轻过氧化对植株的伤害，维持正常的生理活动。因此，在冬季草莓栽培过程中，可以采用喷施适宜浓度的硒肥的方法以增强草莓植株耐冷性。

目录

声明

致谢

缩略词表

摘要

1 文献综述

1．1 硒的生物学意义及其研究概况

1．2 硒对植物的生理影响

1．2．1 硒对植物生长的影响

1．2．2 硒在植物膜系统的影响

1．2．3 硒对植物光合系统的影响

1．2．4 硒在植物抗氧化系统的影响

1．3 硒在植物体内的代谢

1．4 研究目的及意义

2 外源硒对低温胁迫下革莓幼苗光合作用的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 材料与处理

2．1．2 生理指标的测定方法

2．1．3 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 外源硒对低温胁迫下草莓叶片中叶绿素的影响

2．2．2 外源硒对低温胁迫下草莓净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度的影响

2．3 讨论

3 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗细胞膜的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 材料与处理

3．1．2 生理指标的测定方法

3．2 结果与分析

3．2．1 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗MDA的影响

3．2．2 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗叶片相对电导率的影响

3．3 讨论

4 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗抗氧化系统的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 材料与处理

4．1．2 生理指标的测定方法

4．1．3 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．2 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗H2O2含量的影响

4．2．2 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗SOD活性的影响

4．2．3 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗CAT活性的影响

4．2．4 外源硒对低温胁迫下草莓幼苗POD活性的影响

4．3 讨论

5 外源硒对恢复生长的草莓幼苗的AsA-GSH循环的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料与处理设计

5．1．2 生理指标的测定方法

5．1．3 数据分析

5．2 结果与分析

5．2．1 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中APX的影响

5．2．2 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中MDHAR的影响

5．2．3 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中DHAR的影响

5．2．4 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中GR的影响

5．2．5 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中AsA的影响

5．2．6 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中DHA含量的影响

5．2．7 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中GSH含量的影响

5．2．8 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中GSSG含量的影响

5．2．9 外源硒对低温胁迫下及恢复生长的“章姬”幼苗中H2O2含量的影响

5．3 讨论

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献