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菊花超微弱发光及生理生化代谢的研究

作　者: 林桂玉
导　师: 郑成淑
学　校: 山东农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 菊花 UWL 花芽分化扦插低温弱光生理生化
分类号: S682.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本试验以切花菊品种‘神马’(Dendranthema×grandiflora‘Jinba’)为试材,分别研究了菊花花芽分化期、菊花扦插生根期、低温弱光胁迫下菊花超微弱发光及生理生化代谢的变化。花芽分化实验是将长到40~50 cm的营养生长的植株分别经过短日照处理(昼8/夜16 h)和长日照处理(昼16/夜8 h),根据花芽分化的五个时期分别研究了这两种条件下的UWL及生理生化代谢的变化。扦插生根实验是取8~10 cm的插穗分别经过蒸馏水、NAA和NAA+CaCl2处理,研究了这三种处理扦插生根过程中的UWL及生理生化代谢的变化。低温弱光胁迫实验是将植株分别在正常温光处理(22℃/18℃,PFD 450μmol·m-2·s-1),偏低温弱光(16℃/12℃,PFD 100μmol·m-2·s-1)和临界低温弱光(12℃/8℃,PFD 60μmol·m-2·s-1)下处理11 d,测定这个过程中的UWL及生理生化代谢的变化。主要研究结果如下:1、菊花花芽分化起动期(II)与未分化期(I)相比,UWL强度增加119.31%,呼吸速率提高102.42%,ATP含量增加148.61%,可溶性糖增加95.53%,可溶性蛋白质增加32.52%,然后在总苞鳞片分化期(III)、小花原基分化期(IV)和花冠形成期(V),UWL强度、呼吸速率和ATP含量逐渐下降;可溶性糖在IV期和V期下降幅度很大,并接近对照水平;可溶性蛋白质在II期、III期和IV期保持较高水平,在V期下降幅度较大;但仍比对照增加14.00%;而未发生花芽分化的长日照处理的菊花UWL强度、呼吸速率以及ATP、可溶性糖和可溶性蛋白质含量等指标基本保持稳定。显示菊花花芽分化期叶片UWL与呼吸速率和能量代谢密切相关。2、菊花花芽分化起动期(II)与未分化期(I)相比,超微弱发光强度提高119.31%,荧光和磷光发光强度分别提高33.41%和41.32%,DNA和RNA含量分别增加62.21%和32.12%,在总苞分化期(III)、小花原基分化期(IV)和花冠形成期(V),超微弱发光和荧光强度和DNA含量逐渐下降;磷光强度和RNA含量在III期继续增加,之后在IV期和V期下降;而长日照处理的对照菊花超微弱发光、荧光和磷光发光强度以及DNA和RNA含量变化幅度较小,基本保持较稳定的状态,表明菊花花芽分化期叶片生物发光水平提高,并与核酸代谢密切相关。3、菊花花芽分化期超微弱发光、SOD、POD、CAT活性呈现先上升后下降的趋势,菊花花芽分化起动期(II)与未分化期(I)相比,超氧阴离子自由基上升了58.00%。最终表明,活性氧是菊花花芽分化期UWL的产生的原因之一,各种抗氧化酶系统也可以通过调节活性氧的量来间接影响UWL的产生,相关性分析显示菊花花芽分化期叶片UWL水平与超氧阴离子产生速率和抗氧化系统酶活性变化密切相关。4、UWL与荧光和磷光均出现规律性变化,对照的菊花叶片UWL和荧光分别在第0 d和第15 d左右出现两个高峰,磷光的变化规律与UWL和荧光的变化刚好相反,经过相关性分析,荧光和UWL呈显著正相关,磷光与UWL呈显著负相关。三种处理的UWL和荧光值中,经过NAA和CaCl2复配处理的最高,其次是经过NAA处理的,最后是对照。这说明UWL和荧光强度能反应扦插生根情况。5、UWL随着胁迫时间和胁迫程度的增大而增加,临界低温弱光处理的UWL值要比偏低温弱光处理的大。偏低温弱光处理使SOD活性在胁迫1～11 d中持续上升,而临界低温弱光处理使SOD活性在前期(1～5 d)上升,后期(5～11 d)下降。随着低温弱光胁迫程度的增加和时间的延长,两处理均使菊花叶片中POD活性提高,但膜脂过氧化逐渐加剧,丙二醛(MDA)大量积累,临界低温弱光处理比偏低温弱光处理对植株的影响更为显著。这说明体内的MDA与UWL有很强的相关性。

全文目录

英文缩写符号及中英文对照表  4-6
目录  6-8
摘要  8-10
ABSTRACT  10-13
1 引言  13-15
1.1 生物发光概述  15-33
  1.1.1 发光的基本原理  15-17
  1.1.2 化学发光与生物系统发光  17-20
    1.1.2.1 化学发光  18-19
    1.1.2.2 生物发光  19-20
  1.1.3 生物的超微弱发光  20-33
    1.1.3.1 超微弱发光机制  23-27
    1.1.3.2 影响超微弱发光的因素  27-29
    1.1.3.3 超微弱发光的应用  29-33
1.2 本研究的目的意义  33-34
2 材料与方法  34-39
  2.1 材料  34
  2.2 实验设计  34-35
    2.2.1 菊花花芽分化期UWL 及生理生化代谢的变化  34-35
    2.2.2 菊花扦插生根过程中UWL 及生理生化代谢的变化  35
    2.2.3 低温弱光胁迫下菊花UWL 及生理生化代谢的变化  35
  2.3 测定内容与方法  35-39
    2.3.1 UWL 的测定  35-36
    2.3.2 荧光强度的测定  36
    2.3.3 磷光强度的测定  36
    2.3.4 ATP 含量的测定  36
    2.3.5 呼吸速率的测定  36
    2.3.6 DNA 和RNA 含量的测定  36-37
    2.3.7 超氧阴离子释放速率的测定  37-38
    2.3.8 SOD、POD、CAT 活性，MDA 和可溶性蛋白含量的测定  38
    2.3.9 可溶性糖含量的测定  38-39
  2.4 数据分析  39
3 结果与分析  39-55
  3.1 菊花花芽分化期UWL 及呼吸速率等的变化  39-42
    3.1.1 花芽分化期菊花叶片UWL 的变化  39-40
    3.1.2 花芽分化期菊花叶片呼吸速率的变化  40
    3.1.3 花芽分化期菊花叶片ATP 含量的变化  40-41
    3.1.4 花芽分化期菊花叶片可溶性糖含量的变化  41
    3.1.5 花芽分化期菊花叶片可溶性蛋白含量的变化  41-42
  3.2 菊花花芽分化期UWL 及核酸等的变化  42-45
    3.2.1 花芽分化期菊花叶片UWL 的变化  42-43
    3.2.2 花芽分化期菊花叶片荧光强度的变化  43
    3.2.3 花芽分化期菊花叶片磷光强度的变化  43-44
    3.2.4 花芽分化期菊花叶片DNA 和RNA 含量的变化  44-45
  3.3 菊花花芽分化期UWL 及超氧阴离子等的变化  45-50
    3.3.1 花芽分化期菊花叶片UWL 的变化  45-46
    3.3.2 花芽分化期菊花叶片超氧阴离子释放速率的变化  46
    3.3.3 花芽分化期菊花叶片SOD 活性的变化  46-48
    3.3.4 花芽分化期菊花叶片POD 活性的变化  48
    3.3.5 花芽分化期菊花叶片CAT 活性的变化  48
    3.3.6 花芽分化期菊花叶片MDA 含量的变化  48-50
  3.4 菊花扦插生根过程中UWL 及其他生理代谢的变化  50-52
    3.4.1 扦插生根过程中菊花叶片UWL 的变化  50
    3.4.2 扦插生根过程中菊花叶片荧光的变化  50-51
    3.4.3 扦插生根过程中菊花叶片磷光的变化  51-52
  3.5 低温弱光胁迫下菊花UWL 及生理生化等代谢的变化  52-55
    3.5.1 低温弱光胁迫下菊花叶片UWL 的变化  52
    3.5.2 低温弱光胁迫下菊花叶片SOD 活性的变化  52-53
    3.5.3 低温弱光胁迫下菊花叶片POD 活性的变化  53-54
    3.5.4 低温弱光胁迫下菊花叶片CAT 活性的变化  54
    3.5.5 低温弱光胁迫下菊花叶片MDA 含量的变化  54-55
4 讨论  55-60
  4.1 菊花花芽分化期UWL 及呼吸速率等的变化  55-56
  4.2 菊花花芽分化期UWL 与核酸等的变化  56-57
  4.3 菊花花芽分化期UWL 及超氧阴离子等的变化  57-58
  4.4 菊花扦插生根过程中UWL 及生理生化代谢的变化  58-59
  4.5 低温弱光胁迫下菊花UWL 及生理生化代谢的变化  59-60
5 结论  60-62
  5.1 菊花花芽分化期UWL 及生理生化生化代谢的变化  60-61
  5.2 菊花扦插生根过程中UWL 及生理生化代谢的变化  61
  5.3 低温弱光胁迫下菊花UWL 及生理生化代谢的变化  61-62
参考文献  62-71
附录  71-72
致谢  72-73
攻读硕士学位期间发表论文  73

菊花超微弱发光及生理生化代谢的研究

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