干旱胁迫对黄瓜幼苗抗氧化系统及光合特性的影响

摘要

干旱胁迫对农业生产的威胁是一个世界性的热点问题，严重影响着作物的生长发育和产量。黄瓜（Cucumis sativus L.）是世界性的重要蔬菜作物，也是我国设施栽培的主要蔬菜种类之一，生育期需水量较大且对水分亏缺特别敏感，当土壤相对含水量低于70％，便会导致黄瓜生长缓慢，产量降低。近年来，对黄瓜干旱胁迫的研究越来越多。然而，对于短时间内干旱胁迫下黄瓜的生理研究较少见。　　 本研究以黄瓜品种‘津优1号’为试验材料，在人工气候室内水培，用PEG6000模拟干旱胁迫。测定了不同干旱胁迫条件下黄瓜植株生长、膜脂过氧化程度、活性氧清除酶活性、抗坏血酸-谷胱甘肽循环以及光合与荧光特性等的变化，初步探讨了干旱胁迫初期短时间内黄瓜植株耐旱性生理学机制。主要研究结果如下:　　 1.干旱胁迫对黄瓜幼苗抗氧化能力的影响:干旱胁迫下，黄瓜幼苗叶片和根系的膜脂过氧化程度显著加剧，表现为植株相对电导率、丙二醛(MDA)含量以及活性氧(ROS)水平（包括超氧阴离子和过氧化氢含量）均显著上升。抗氧化酶系统中，过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)酶活性均高于对照，而超氧化物歧化酶(SOD)活性与对照相比先升高后下降。抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环体系中，单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性在中度干旱处理时低于对照，重度干旱处理时前期低于对照，后期升高，而脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性受到抑制，还原型抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量低于对照。　　 2.干旱胁迫对黄瓜幼苗光合能力的影响:干旱胁迫下，类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素a/b比值下降，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低，PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)下降，非光化学猝灭系数(qN)则显著上升。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1 干旱胁迫对植物水分代谢的影响

1．1 束缚水与自由水含量及比例

1．2 水势

1．3 水分利用率

1．4 相对含水量

2 干旱胁迫对植物膜系统的影响

2．1 干旱胁迫对膜透性的影响

2．2 干旱胁迫对膜脂过氧化作用的影响

3 干旱胁迫对植物体内活性氧的影响

3．1 活性氧的产生和种类

3．2 干旱胁迫下活性氧的危害

4 干旱胁迫对植物抗氧化系统的影响

4．1 非酶促抗氧化系统

4．2 酶促抗氧化保护系统

5 干旱胁迫与植物光合作用

5．1 干旱胁迫对植物光合特性的影响

5．2 干旱胁迫对叶绿素荧光参数的影响

第二章 干旱胁迫对黄瓜幼苗抗氧化系统的影响

第一节 干旱胁迫对黄瓜幼苗抗氧化酶活性的影响

1 材料与处理

2 测定方法

3 结果与分析

4 讨论

第二节 干旱胁迫对黄瓜幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响

1 材料与处理

2 测定方法

3 结果与分析

4 讨论

第三章 干旱胁迫对黄瓜幼苗光合作用、叶绿素荧光参数影响

1 材料与处理

1．1 供试品种与幼苗培养

1．2 试验处理

2 测定方法

2．1 植株相对含水量的测定

2．2 光合色素含量的测定

2．3 气体交换参数的测定

2．4 叶绿素荧光参数的测定

2．5 数据分析

3 结果与分析

3．1 干旱胁迫对黄瓜幼苗相对含水量的影响

3．2 干旱胁迫对黄瓜幼苗光合色素含量的影响

3．3 干旱胁迫对黄瓜幼苗气体交换参数的影响

3．3 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

4 讨论

全文结论

参考文献

附录一

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致谢