外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗生长和光合作用的影响【字数:8630】
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 试验设计 4
1.2 测定项目及方法5
1.2.1 生物量及形态学指标的测定5
1.2.2 光合指标的测定5
1.2.3 水势及渗透式的测定5
1.2.4 叶绿素含量的测定5
1.2.5 荧光参数的测定5
1.2.6 可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白含量的测定5
1.3 数据处理6
2 结果与分析6
2.1 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗形态的影响6
2.2 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗干物质积累和根冠比的影响6
2.3 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗叶片水势和渗透势的影响7
2.4 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗叶片相对含水量和叶温的影响7
2.5 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗叶片叶绿素的影响8
2.6 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗净光合速率的影响8
2.7 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗气孔导度和胞间二氧化碳浓度9
2.8 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗叶片荧光参数的影响9
2.9 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗游离氨基酸含量和可溶性糖的影响10 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
2.10 外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白的影响11
3 讨论12
致谢13
参考文献13
外源赤霉素对高铵胁迫下小麦幼苗生长和光合作用的影响
引言
作为最重要的植物矿质营养素之一,氮的可用性是植物生长和产量的最大限制因素(高达50%)[1]。在自然界中,78%的地球大气是N2,N2转化为能够被植物吸收利用的活性氮的方式有生物N2固定和大气闪电,但自然固定N2过程难以维持当前和未来人口所需的粮食生产。农业生产需要大量使用氮肥来获得高产,目前作物氮肥的主要形式有铵盐(NH4+)和硝酸盐(NO3)(主要用作硝酸铵),固体形式或溶液中的硫酸铵和磷酸铵,尿素(CO(NH2)2)或无水氨。与用作肥料的其他氮形态不同,只有铵可以掺入氨基酸和酰胺中。因此,全球领先的氮肥尿素通过土壤微生物和植物的脲酶转化为铵。植物中的硝酸盐由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶转化为铵,大气氮(N2)也以铵的形式提供给植物。此外,气候变化导致二氧化碳水平升高,硝酸盐的同化作用在作物[2]和海藻[3]中被抑制,铵盐在未来将会越来越重要。
NH4+在生态系统中的丰度由多种因素决定,包括土壤的化学性质、pH、温度、有机化合物的积累、氧化作用、光照和CO2[27]。在自然和半自然生态系统的许多土壤中,NH4+是主要的氮源,在北方和温带森林土壤中的平均浓度为2mM[8]。在低浓度NH4+(<3 mM)时,NH4+通常是植物首选的氮源,但超过某一阈值,NH4+将产生毒害[9]。这种阈值取决于植物种类和品种[1013],温度、土壤pH、CO2浓度和光照强度等环境因素也会影响NH4+毒害的阈值[8, 9, 12, 13]。在一个世纪之前人们就开始关注高铵毒害现象,目前研究已知的NH4+毒害的症状包括:根系短粗,根冠比降低,叶片失绿等[9, 14]。这些表型特征反映了NH4+过量的综合效应:抑制阳离子(K+,Mg2+或Ca2+)的吸收,改变植物离子平衡;细胞内碱化和细胞外酸化;抑制根系呼吸和刺激光呼吸;干扰光合过程;NH4+同化酶表达/活性改变;激素平衡失调;氧化胁迫增加;以及维持较低的胞内NH4+含量的高耗能[9, 11, 1417]。
赤霉素(GA)是一个较大的萜类化合物家族,在植物生长、根系活力与水分吸收、光合作用和抗逆性等方面均发挥重要作用[18]。它与生长素(auxin)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)以及油菜素甾醇(BR)并列为植物六大激素。对赤霉素的研究一直是国内外植物科学研究的重点之一。通过半个世纪以来大量研究成果的积累,现在我们己经可以较清晰地描述其在种子萌发、基的伸长、叶片伸展,花的诱导与发育和种子的形成等生命过程中的功能及作用机制[1923]。光合作用是植物生长的物质和能量基础,赤霉素对植物的光合作用也有重要影响,如幼苗期用赤霉素处理茎生长点,可不同程度地提高甜菜叶片的光合速率和气孔导度,降低蒸腾速率[24]。但也有研究指出赤霉素处理降低了羊草单位叶面积的净光合速率[25]。袁琳等人[26]研究认为,外源赤霉素处理是否促进大豆的光合作用取决于其叶片内的内源GA1+3的浓度。不同的研究中赤霉素对植物光合作用的影响结果并不一致。
近年来,随着我国“种肥一体化”的普遍推行,大量铵态氮肥随着种子一起进入土壤,使得一段时期内局部农田土壤中的NH4+浓度过高[27]。小麦是我国最重要的粮食作物之一,冬小麦播种后,面对的是秋末和严冬,土壤温度持续降低,硝化过程严重减慢,施入的铵态氮会较长时间保留在土壤中,小麦种子萌发阶段及幼苗早期极易遭受高铵胁迫。实验室前人关于高铵胁迫的大量研究指出高铵胁迫显著抑制了小麦种子萌发和幼苗生长[2829]。赤霉素作为六大激素之一,在多种作物上被证实对逆境胁迫具有显著的缓解作用,并可促进逆境胁迫下种子萌发和幼苗生长。然而,高铵胁迫下外源添加赤霉素是否可以缓解高铵对小麦幼苗生长的抑制作用?其生理机理是什么?尚不清楚。因此,本研究采用外施赤霉素的方法,通过系统分析高铵胁迫下小麦幼苗形态、根系水分吸收、光合荧光特性等方面,研究其对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响及其生理机制,旨在为缓解高铵胁迫制定合理的栽培管理措施提供依据。
原文链接:http://www.jxszl.com/swgc/swgc/563246.html
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