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干旱和外源激素对甘草生理特性及甘草酸积累的影响

作　者: 周雪洁
导　师: 梁宗锁
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物学
关键词: 乌拉尔甘草 干旱胁迫 茉莉酸甲酯 赤霉素 甘草酸
分类号: S567.71
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本论文以盆栽一年生乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）实生苗为试验材料,人工控制土壤水分含量,分别研究了干旱胁迫及复水和外源茉莉酸甲酯（MeJA）以及赤霉素（GA3）叶片喷施这两种处理手段下,一年生乌拉尔甘草生理特性和甘草酸积累的变化规律。旨在为甘草的高产节水栽培提供一些理论依据,同时为揭示甘草酸生物合成机制和甘草酸在甘草适应干旱环境中所起作用的研究提供一定的理论参考。干旱胁迫及复水试验的结果说明,一年生甘草实生苗具有较强的抗旱性,在干旱胁迫下,甘草苗叶片中的抗氧化保护酶系统的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）协同作用减轻活性氧伤害,渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加维持细胞的膨压;干旱胁迫下甘草酸含量增加,在中度干旱胁迫后进行短期复水能增加甘草酸的积累并提高甘草苗的抗旱性。随着干旱胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,甘草酸含量逐渐增加,甘草苗根冠比增大;叶片相对含水量先显著增加后显著减少;超氧阴离子自由基（O2·-）含量、丙二醛（MDA）含量、SOD和POD活性显著提高;CAT活性和可溶性蛋白质含量先显著提高后显著下降;APX活性在重度干旱胁迫下显著提高;脯氨酸含量在中度和重度干旱胁迫下大幅增加;可溶性糖含量先增后减再增。中度干旱胁迫后复水和重度干旱胁迫后复水叶片相对含水量均能恢复至胁迫前水平;与中度干旱胁迫相比,中度干旱胁迫复水后的根冠比增大,甘草酸、O2·-、脯氨酸和可溶性蛋白质的含量均显著增加,MDA、可溶性糖含量和POD活性均显著降低,SOD、CAT和APX活性显著提高;与重度干旱胁迫相比,重度干旱胁迫复水后的根冠比减小,甘草酸、O2·-、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量显著减少,POD和APX活性显著降低,CAT活性显著提高,可溶性蛋白质含量和SOD活性与复水前无显著差异。对中度干旱胁迫下的甘草苗进行外源MeJA和GA3叶面喷施的试验说明,外源喷施MeJA能够增强甘草苗的抗旱性,促进甘草酸的积累增加,以0.5mmol·L-1MeJA的处理效果最佳;外源喷施GA3促进初生代谢的进行,而且较低浓度的GA3能促进甘草苗地上部和地下部生物量的同时增加,但显著降低了次生代谢物甘草酸的积累。叶面喷施MeJA使中度干旱胁迫下甘草苗的根冠比增大;0.01mmol·L-1和1mmol·L-1MeJA处理的单株甘草酸含量显著减少,0.05mmol·L-1、0.1mmol·L-1和0.5mmol·L-1MeJA处理的单株甘草酸含量显著增加;叶片相对含水量、POD和APX活性没有显著变化,O2·-、可溶性蛋白质、可溶性糖含量和SOD活性显著降低;0.05mmol·L-1和0.1mmol·L-1MeJA处理的MDA含量显著降低,0.01mmol·L-1、0.5mmol·L-1和1mmol·L-1MeJA处理的MDA含量没有显著变化;0.01mmol·L-1MeJA处理的CAT活性没有显著变化,0.05mmol·L-1、0.1mmol·L-1、0.5mmol·L-1和1mmol·L-1MeJA处理的CAT活性显著下降;0.5mmol·L-1和1mmol·L-1MeJA处理的脯氨酸含量没有显著变化,0.01mmol·L-1、0.05mmol·L-1和0.1mmol·L-1MeJA处理的脯氨酸含量显著减少。叶面喷施GA3使中度干旱胁迫下甘草苗的根冠比减小,单株甘草酸含量显著减少,叶片相对含水量、O2·-和可溶性蛋白质含量降低,MDA和可溶性糖含量显著增加,SOD活性没有显著变化;100mg·L-1和500mg·L-1GA3处理的POD活性没有显著变化,25mg·L-1、50mg·L-1和300mg·L-1GA3处理的POD活性显著提高;300mg·L-1GA3处理的APX活性没有显著变化,25mg·L-1、50mg·L-1、100mg·L-1和500mg·L-1GA3处理的APX活性显著提高;500mg·L-1GA3处理的脯氨酸含量没有显著变化,25mg·L-1、50mg·L-1、100mg·L-1和300mg·L-1GA3处理的脯氨酸含量显著增加。

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 药用作物 > 喜温药物 > 甘草
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