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植物角质膜渗透性的研究以及高效表面活性剂的筛选

作　者: 王冰
导　师: 史团省
学　校: 郑州大学
专　业: 植物学
关键词: 植物角质膜表面活性剂渗透性叶面肥
分类号: Q942
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

大约5亿年以前,植物开始由水生进化到陆生,植物在系统进化的过程中,为了适应陆地上的生存环境,在形态、结构以及生理上都发生了很大的变化。1757年,Ludwig等人发现甘蓝叶片的表皮细胞外表面的细胞壁上覆盖着一层薄膜。随后,植物学家们也都陆续发现绝大多数陆生植物的表面都覆盖有类似的膜。经研究发现,该膜是一层很薄的膜,覆盖在植物的花、果实、叶、茎的表面,是一种永久性的表面组织,具有不对称性,被称为角质膜(Cuticle)。角质膜对植物的自我保护起着重要的作用,是植物与外界环境之间的第一道屏障。植物角质膜的存在,同时也阻碍了叶面对植物保护剂、生长调节剂、除草剂以及植物所需养分等外源物质的吸收利用。表面活性剂(Surface active agent-SAA)是一类低浓度即可明显改变溶剂表面性质的物质,由非极性基和极性基组成,属于一种两亲性分子。克服植物角质膜的阻力,是提高植物对叶面肥、生长调节剂、除草剂等渗透吸收利用率的关键,表面活性剂有助于提高植物角质膜的渗透性能。本课题致力于研究植物角质膜的脱离以及其渗透性能,同时筛选高效表面活性剂。研究结果概括如下：经过大量的实验发现,果胶酶浓度为1000u/L,纤维素酶浓度为500u/L,25℃和pH为4时,是脱离植物角质膜的最适条件。但是仍然有一些植物叶片的角质膜难以脱离,例如女贞的叶片,现在正在进一步优化角质膜的脱离条件,试图通过增加酶的浓度、改变温或者酶溶液的pH来将其角质膜脱离。无论是用脱下的苹果角质膜为实验材料还是大田喷施实验,数据表明三种表面活性剂TBP、DES、DESU在各个不同浓度下,苹果角质膜或者小麦对营养元素Fe吸收含量都普遍有所提高。大田实验表明,喷施含有表面活性剂的铁营养液之后,小麦体内的铁含量比空白对照CKO和铁元素对照CKl的铁含量明显提高,这说明TBP、DES、DESU三种表面活性剂对小麦吸收铁元素均有明显的助吸效果。喷施后48小时小麦体内的铁含量均高于喷施后24小时的铁含量,说明助剂的效果具有持续性。苹果角质膜上的渗透性实验也证明了三种表面活性剂对铁元素在角质膜上的渗透有助吸的效果。研究也表明表面活性剂的活性随着温度的变化而有所变化,这可能是因为在不同温度下,角质膜的渗透性也不同。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 引言  11-28
  1.1 植物角质膜的研究  11-16
    1.1.1 植物角质膜的形成、结构、成分与功能  11-15
    1.1.2 植物角质膜的渗透性  15-16
    1.1.3 影响植物角质膜渗透性的因素  16
  1.2 表面活性剂的研究  16-25
    1.2.1 表面活性剂的概念和作用原理  16-19
    1.2.2 表面活性剂的分类  19-20
    1.2.3 表面活性剂的作用以及应用  20-22
    1.2.4 表面活性剂的研究现状  22-25
  1.3 研究的目的和意义  25-28
2 小麦在表面活性剂协助下对Fe的吸收  28-35
  2.1 农作物的选择  28
  2.2 实验药品及器材  28-29
    2.2.1 实验药品  28-29
    2.2.2 实验器材  29
  2.3 邻菲罗啉显色原理  29-30
  2.4 实验步骤  30-31
  2.5 实验结果  31-34
  2.6 讨论  34
  2.7 小结  34-35
3 离体角质膜的脱离  35-38
  3.1 实验药品  35
  3.2 实验设备  35-36
  3.3 角质膜的脱离步骤  36-37
  3.4 结果  37
  3.5 讨论与小结  37-38
4 离体苹果角质膜上的渗透实验  38-50
  4.1 实验材料  38
  4.2 实验药品  38
  4.3 实验器材  38-39
  4.4 实验步骤  39-40
  4.5 实验结果  40-50
    4.5.1 在15℃时苹果角质膜对铁元素的渗透  40-43
    4.5.2 在20℃时苹果角质膜对铁元素的渗透  43-45
    4.5.3 在25℃时苹果角质膜对铁元素的渗透  45-47
    4.5.4 15-20-25℃条件下,表面活性剂的活性比较  47-50
5 讨论  50-54
  5.1 植物角质膜脱离条件的优化  50-51
  5.2 叶面吸收养分途径的探讨  51
  5.3 表面活性剂的作用机理  51-53
  5.4 利用离体植物角质膜筛选表面活性剂的思考  53-54
6 结论与展望  54-57
  6.1 结论  54-55
  6.2 展望  55-57
参考文献  57-61
个人简历  61-62
致谢  62

植物角质膜渗透性的研究以及高效表面活性剂的筛选

内容摘要

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