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低温胁迫及温度回升对甘蔗生理生化指标的影响

作　者: 何静丹
导　师: 李志刚
学　校: 广西大学
专　业: 植物学
关键词: 甘蔗低温胁迫复温自然降温控温试验生理生化指标
分类号: S566.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

为探明低温胁迫和低温后温度回升对甘蔗生理生化指标的影响,本试验以抗寒性好的品种桂糖28号(GT28)和抗寒性差的品种新台糖22号(ROC22)作为材料,采用自然条件栽培和人工控温的方法,分别测定了：一、自然降温条件下,苗期、宿根苗期、伸长期和工艺成熟期等不同生长期,甘蔗叶片的丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸.(Pro)和可溶性蛋白(SP)含量等生理指标；控温试验中,低温胁迫(5±2℃)及温度回升至20℃后,处于苗期时,甘蔗+1叶的光合作用和叶绿素荧光参数以及其他生理指标。研究结果如下：1.自然降温条件下,不同生长期甘蔗叶片MDA、Pro、SP含量和POD活性变化一致。MDA含量和POD活性由高至低依次为：苗期、宿根苗期、伸长期、成熟期,ROC22高于GT28。MDA含量和POD活性与抗寒能力呈负相关,而POD活性与MDA含量之间也存在的负相关的关系。Pro含量与甘蔗抗寒能力呈正相关,其含量表现为：宿根苗期高于苗期,成熟期高于伸长期,GT28高于ROC22。SP含量由高至低为：苗期、伸长期、宿根苗期、成熟期,GT28高于ROC22。2.在控温试验中,未受低温胁迫时,GT28具有比ROC22更高的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),更低的胞间CO2浓度(Ci)。低温胁迫下, Pn、Gs、Tr下降,Ci上升；ROC22光响应曲线不稳定,而GT28则随时间的延长由下降变为上升。低温胁迫2天后复温两品种的各个参数均与CK更接近,低温胁迫5、9天后复温则恢复效果较差,但复温后,低温胁迫9天的处理对光敏感性不如低温胁迫5天的处理。无论在低温胁迫下还是在复温后,GT28的恢复性比ROC22更好,其各个参数光响应曲线均比较平滑而有规律。3.未受低温胁迫时,两品种的初始荧光(Fo)无显著差异；GT28具有比ROC22更高的相对电子传递速率(ETR)、光化学粗灭系数(qP)、有效光化学量子产量(Y[Ⅱ])和更低的非调节性热耗散量子产额(Y(NPQ))、非调节性热耗散量子产额Y(NO)。低温胁迫后,两品种Fo、ETR、qP和Y[Ⅱ]下降, Y(NPQ)和Y(NO)升高。低温胁迫2天,Y(NPQ)最高,其次是胁迫5天、9天的处理。低温胁迫5天时,Y(NO)最高,其次是9天、2天处理。复温后,ETR、qP、Y(Ⅱ)增大,但小于CK；低温胁迫2天的处理恢复程度最大,且GT28的恢复程度大于ROC22。低温胁迫2天的处理复温,Y(NPQ)、Y(NO)降低；低温胁迫5天、9天复温后,ROC22Y(NPQ)、Y(NO)升高, GT28 Y(NPQ)下降,GT28 Y(NO)上升幅度小于ROC22。4.三种光合色素含量在受低温胁迫2天时达到最低,胁迫时间延长,色素含量逐渐上升,叶绿素a仍低于胁迫前的水平,叶绿素b和类胡萝卜素恢复到胁迫前的水平。复温后,两品种叶绿素a、叶绿素b含量低于胁迫前：除GT28低温胁迫5天处理外,其他处理复温后类胡萝卜素无显著的变化。5.控温试验中,MDA、Pro、SP含量变化与自然栽培条件下的表现一致。在低温胁迫中呈先上升后下降的趋势；温度升高后,均下降,但仍高于对照。除脯氨酸含量下降幅度大于GT28外,ROC22其他物质含量下降幅度表现为小于GT28；复温后,ROC22可溶性蛋白质含量与CK无显著差异,但GT28明显高于CK。6.未受低温胁迫时,ROC22 SOD活性高于GT28。低温胁迫下,两品种SOD活性随时间的延长呈先上升后下降的趋势,且ROC22下降的速度比GT28快；ROC22的POD活性先下降后上升至CK水平,GT28则先上升后下降至CK水平；GT28的CAT活性变化与SOD一致,ROC22则呈先下降后上升再下降的不稳定变化。随低温胁迫时间的延长,复温后,SOD、POD活性升高,且高于对照,GT28升高幅度大于ROC22；两品种CAT活性都呈现出先升高后降低的趋势,但均高于CK,GT28高于ROC22。7.控温试验中,GT28可溶性糖含量随低温胁迫时间的增加而升高,ROC22可溶性糖含量有升有降。复温后,两品种可溶性糖含量高于对照,低温胁迫时间越长,复温时间越长,两品种可溶性粮含量越大,GT28增加幅度大于ROC22。综合上述指标的变化可得,短时间低温胁迫对ROC22光合系统已经造成了严重影响。GT28具有协调的氧化酶系统、高含量的光合色素、规律变化的渗透调节物质和较强的自我修复能力,使其比ROC22更耐低温、更容易适应温度的变化。

低温胁迫及温度回升对甘蔗生理生化指标的影响

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