为了研究褪黑素对紫花苜蓿抗旱性的调控作用，采用盆栽试验的方法研究不同浓度（0、0.05、0.1、0.15、0.2mmol/L）的褪黑素对不同水分条件下（最大田间持水量的80%、60%、40%、20%）紫花苜蓿生长特性和生理指标的影响，结果表明在中、重度干旱胁迫下，浓度为0.10和0.15mmol/L的褪黑素使‘新疆大叶’紫花苜蓿的株高、茎粗以及分枝数明显提高；0.10mmol/L的褪黑素使紫花苜蓿体内抗氧化酶SOD、POD和CAT活性明显提高，使丙二醛含量显著降低。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1试验材料2
1.2 试验方法2
1.3 影响因素3
1.4 材料的选择3
1.5 指标测定及方法3
1.5.1生长指标的测定3
1.5.2 生理指标的测定3
1.6 数据统计及分析处理3
2 结果与分析4
2.1 研究褪黑素对不同干旱条件处理对新疆大叶紫花苜蓿生长特性的影响4
2.1.1 株高4
2.1.2 茎粗4
2.1.3 分枝数5
2.2 外源褪黑素对不同干旱条件处理对新疆大叶紫花苜蓿生理指标的影响5
2.2.1 SOD活性5
2.2.2 POD活性6
2.2.3 CAT活性6
2.2.4 MDA含量7
3 讨论 7
3.1 研究褪黑素对不同干旱条件处理对新疆大叶紫花苜蓿生长特性的影响7
3.2 外源褪黑素对不同干旱条件处理对新疆大叶紫花苜蓿生理指标的影响7
致谢7
参考文献8
外源褪黑素对紫花苜蓿抗旱性的影响
草业学院 郭书宇
引言
引言 草业在我国是一个刚刚兴起的朝阳产业，它在环境美化、生态建设、牧业发展、防风固沙等方面均发挥着独特的作用。草是最独特的绿色生物能源；是大自然赋予人类的优质饲料；是人类通过饲养家畜收获皮 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
、毛、肉、奶所需的基础材料。随着科技的发展、时代的进步，人们对于畜产品的需求日益增加，故生产大量优质牧草以供家畜食用成为了一个大目标。众所周知，豆科牧草富含大量蛋白质，是家畜饲料中不可或缺的优质牧草，而紫花苜蓿则是豆科中的牧草之王。它是一种古老的植物，是世界上首例被人工栽培的优良牧草[1]。资料显示，截止至1980年，我国紫花苜蓿的种植面积较开始时同比增长将近四倍，总面积已有133.1万hm2。迄今为止，我国人工种植面积最大的牧草便是紫花苜蓿，面积将近190 万hm2 [2.3]。我国大规模的紫花苜蓿被种植于降水少、干旱的西北地区，因这些地区持续少雨故而对紫花苜蓿的生长极为不利，所以深入研究其抗旱性对于提高紫花苜蓿生产力及扩大其种植范围有重要的意义。
限制作物产量的重要因素是非生物胁迫，非生物胁迫中最为严重的就是干旱胁迫[4]。干旱胁迫指因土壤缺水而无法满足植物在生长代谢过程中对水分的需求导致最终抑制植物生长的现象。干旱胁迫会导致植物在进行代谢、生长、发育等生理过程中受到不同程度的伤害，最终甚至可导致死亡。水分是植物生长发育不可或缺的重要物质，但中国的气候与地形造成了南北方降水量的不平均分配，这就导致了南方涝害频频而北方却时常干旱，造成农作物的大量损失与减产，故而是否可以提高紫花苜蓿的抗旱性是一大问题。在漫长的农业发展中，紫花苜蓿以其优质的蛋白质含量及良好的适口性等优势长期享有“牧草之王”的美誉。所以我们若可以在干旱胁迫下培育出优质紫花苜蓿，那将极大地推动我国草业与畜牧业的发展。
褪黑素是色氨酸的一种衍生物，在动植物体内均广泛存在，具有特殊的功效可以抵抗衰老和氧化。经研究表明，褪黑素能够有效缓解干旱胁迫对植物造成的伤害。用浓度为100 μmol/L 的褪黑素喷施在植物叶片上可以有效的提高幼苗光合速率，其原理是褪黑素能够在一定程度下降低叶片内叶绿素的降解[5]。添加外源褪黑素还可以打破聚乙二醇导致的干旱胁迫，促进种子萌发，并可以增强植物根系的活力，促进幼苗生根从而提高植株的根冠比[6]。
随着人们深入细致的研究可发现，虽然植物中褪黑素的含量微不足道，但其作用却不容小觑，其在增加植物的抗逆性、调节植株生理活动等方面有很大的功劳。除此之外，褪黑素还可以缓解植物在盐胁迫、温度胁迫、UV 辐射、干旱胁迫、重金属等逆境胁迫下所造成的损害，赋予植物能力来抵抗逆境[7]。
首先是基于褪黑素对重金属污染的影响。以铜离子为例，Tan 等[8]发现，褪黑素可以明显增加富含致死浓度铜离子的土壤中豌豆幼苗的成活率。铜离子通过影响细胞分裂来损伤植物根系，过量的铜元素会导致根系细胞减少有丝分裂的次数。而加入少量褪黑素可以延后因铜离子导致细胞膜产生过氧化作用的时间，故而可以缓解铜离子对植物根系产生的不良影响。
其次是基于褪黑素对植物温度逆境的影响。研究数据表明：植物体内的热激蛋白的含量会直接影响植物的耐热性，其在高温环境下有活性，褪黑素的确能够增加植物热激蛋白的产量[9]，从而提高植物对于高温胁迫的抵抗。褪黑素还能够保护、修复因高温而损伤的植物蛋白，可以一定程度的增强植物抗性[10]。此外，喷施一定浓度的褪黑素后，植株内部Zat10、CBFs、COR15a、DREBs、钙调蛋白、Zat12等冷胁迫有关因子的数量也会升高，这些因子与抗冷化合物的合成有关，其增加可以帮助提高植株对冷环境的抵抗。褪黑素也可以帮助植物种子在寒冷条件下保持相对高的发芽率[11]。
除了以上的影响之外，土地盐碱化也在很大程度上会影响植物。Li 等[7]发现，褪黑素能够使植物的光合效率保持较高的水平，能够修复盐浓度过高带给植物的氧化性损伤，激活有关物质合成的酶基因，从而可以明显增强盐胁迫下植株的抗逆性。此外，干旱胁迫对于植物的影响不容小觑。与褪黑素对紫花苜蓿抗旱性有关的研究报道尚少。本研究采用盆栽试验方法，研究不同浓度外源物质褪黑素对干旱胁迫条件下紫花苜蓿生长的影响，初步探讨褪黑素对紫花苜蓿耐旱性的调控机制，探索提高紫花苜蓿耐旱性的新途径，以期筛选出有效提高紫花苜蓿耐旱性的适宜褪黑素浓度，并为褪黑素在紫花苜蓿生产实践的应用中提供理论依据。

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