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化学物质诱导香蕉幼苗抗冷性的生理效应研究

作　者: 李效超
导　师: 李绍鹏
学　校: 海南大学
专　业: 果树学
关键词: 香蕉 大豆多肽 肌醇 抗冷性 生理效应 解剖结构
分类号: S668.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


香蕉是世界上热带、亚热带地区重要的经济作物之一,也是我国华南地区的主栽果树之一。但香蕉易受低温伤害,造成香蕉产量下降和品质降低,并且香蕉是三倍体植物,具有高度不孕和单性结实等特点,通过杂交选育很难得到抗冷品种,因此,研究香蕉抗冷机制和外源化学物质对香蕉抗冷性的影响具有重要意义。本文以我国香蕉主栽品种之一的巴西蕉（Musa AAA Group Cavendish cv.Brazil）幼苗为试验材料,经叶片喷施药剂进行预处理后转入人工气候箱进行模拟低温胁迫,研究了大豆多肽（Soybean Peptide）、肌醇（Inositol）、磷酸二氢钾（KH2PO4）、水杨酸（SA）和维生素C（Vc）五种药剂对低温胁迫下香蕉幼苗生理效应的影响,并采用隶属函数法综合评判其效果,从中筛选出效果较好的大豆多肽和肌醇;进一步研究了大豆多肽和肌醇预处理对香蕉解剖结构、生理指标变化和同工酶的影响。结果表明:1.一定浓度的大豆多肽、肌醇、磷酸二氢钾、维生素C和水杨酸预处理可以提高低温胁迫下香蕉幼苗叶片RWC和叶绿素含量,促进可溶性蛋白和游离脯氨酸积累,提高SOD、POD活性,降低超氧阴离子产生速率,减少MDA的积累,维持正常代谢水平,提高了香蕉对低温的适应性。2.五种化学物质提高香蕉幼苗抗冷性均存在一个较适宜的浓度,分别为:大豆多肽（0.5%）、肌醇(60 mmol·L-1)、Vc(5 mmol·L-1)、磷酸二氢钾(15 mmol·L-1)、水杨酸(0.1 mmol·L-1)。3.不同化学物质提高香蕉幼苗抗冷性的效果有差异,其在最佳浓度下对香蕉抗冷效应大小依次为:大豆多肽＞肌醇＞磷酸二氢钾＞水杨酸＞维生素C。4.用0.5%大豆多肽与60 mmol·L-1肌醇预处理香蕉幼苗,低温胁迫12 h后香蕉幼苗叶片栅栏组织厚度均高于低温对照,海绵组织厚度低于低温对照,CTR（栅栏组织厚度/叶片厚度）也高于低温对照而与常温对照接近。常温恢复3 d后,根冠比大小依序为大豆多肽＞肌醇＞对照,大豆多肽与肌醇处理叶片、假茎和根系折干率（干重/鲜重）均显著或极显著高于低温对照。5.用0.5%大豆多肽与60 mmol·L-1肌醇预处理香蕉幼苗,0～12 h内,香蕉幼苗叶片SOD与POD酶活性和可溶性蛋白的含量逐渐上升且都高于对照;12～24 h内,大豆多肽与肌醇处理SOD与POD酶活性逐渐下降,可溶性蛋白含量也出现下降趋势,但仍高于低温对照。低温胁迫0～24 h内,两处理均未诱导产生新的POD同工酶带,但POD同工酶表达量高于对照,大豆多肽处理又亮于肌醇处理,各处理POD同工酶表达量变化与POD含量变化一致,在0～12 h不断增加,12 h后逐渐降低。

全文目录


摘要  4-5
Abstracts  5-7
目录  7-11
第一章 文献综述  11-22
  1 植物抗冷性研究进展  11-18
    1.1 植物解剖结构与抗冷性的关系  11-12
    1.2 细胞膜系统与抗冷性的关系  12
    1.3 渗透调节物质与抗冷性的关系  12-14
      1.3.1 游离脯氨酸与抗冷性  12-13
      1.3.2 可溶性糖与抗冷性  13-14
      1.3.3 可溶性蛋白与抗冷性  14
    1.4 低温诱导蛋白与抗冷性的关系  14-15
    1.5 水分代谢与抗冷性的关系  15
    1.6 植物抗氧化能力与抗冷性的关系  15-17
    1.7 低温胁迫与植物光合特性  17-18
  2 化学调控对植物抗冷性的影响  18-19
  3 本试验所用的五种化学物质与植物抗冷性  19-21
    3.1 大豆多肽  19
    3.2 肌醇  19-20
    3.3 水杨酸、磷酸二氢钾和维生素C  20-21
  4 研究的意义和目的  21-22
    4.1 研究意义  21
    4.2 研究目的  21-22
第二章 五种化学物质提高香蕉幼苗抗冷性的效果比较  22-49
  1 材料与方法  22-26
    1.1 试验材料及主要仪器  22
      1.1.1 试验材料  22
      1.1.2 主要仪器  22
      1.1.3 试验处理药剂  22
    1.2 试验材料处理  22-23
    1.3 试验设计  23
    1.4 生理指标测定  23-25
      1.4.1 叶片相对含水量的测定  23
      1.4.2 细胞质膜相对透性的测定  23-24
      1.4.3 叶绿素含量的测定  24
      1.4.4 游离脯氨酸含量的测定  24
      1.4.5 酶液的提取及可溶性蛋白质与MDA含量、POD与SOD活性测定  24-25
      1.4.6 超氧阴离子产生速率的测定  25
    1.5 五种化学物质提高香蕉幼苗抗冷性效果比较  25-26
  2 结果与分析  26-48
    2.1 大豆多肽对低温胁迫下香蕉幼苗叶片生理指标的影响  26-30
      2.1.1 大豆多肽对香蕉幼苗叶片RWC的影响  26
      2.1.2 大豆多肽对香蕉幼苗叶片叶绿素含量的影响  26-27
      2.1.3 大豆多肽对香蕉幼苗叶片相对电导率和MDA含量的影响  27-28
      2.1.4 大豆多肽对香蕉幼苗叶片渗透调节物质的影响  28
      2.1.5 大豆多肽对香蕉幼苗叶片保护酶活性的影响  28-29
      2.1.6 大豆多肽对香蕉幼苗叶片超氧阴离子产生速率的影响  29-30
    2.2 肌醇对低温胁迫下香蕉幼苗叶片生理指标的影响  30-33
      2.2.1 肌醇对香蕉幼苗叶片RWC的影响  30
      2.2.2 肌醇对香蕉幼苗叶片叶绿素含量的影响  30-31
      2.2.3 肌醇对香蕉幼苗叶片相对电导率和MDA含量的影响  31
      2.2.4 肌醇对香蕉幼苗叶片渗透调节物质的影响  31-32
      2.2.5 肌醇对香蕉幼苗叶片保护酶活性的影响  32-33
      2.2.6 肌醇对香蕉幼苗叶片超氧阴离子产生速率的影响  33
    2.3 Vc对低温胁迫下香蕉幼苗叶片生理指标的影响  33-37
      2.3.1 Vc对香蕉幼苗叶片RWC的影响  33-34
      2.3.2 Vc对香蕉幼苗叶片叶绿素含量的影响  34
      2.3.3 Vc对香蕉幼苗叶片相对电导率和MDA含量的影响  34-35
      2.3.4 Vc对香蕉幼苗叶片渗透调节物质的影响  35-36
      2.3.5 Vc对香蕉幼苗叶片保护酶活性的影响  36
      2.3.6 Vc对香蕉幼苗叶片超氧阴离子产生速率的影响  36-37
    2.4 磷酸二氢钾对低温胁迫下香蕉幼苗叶片生理指标的影响  37-40
      2.4.1 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片RWC的影响  37
      2.4.2 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片叶绿素含量的影响  37-38
      2.4.3 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片相对电导率和MDA含量的影响  38
      2.4.4 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片渗透调节物质的影响  38-39
      2.4.5 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片保护酶活性的影响  39-40
      2.4.6 KH_2PO_4对香蕉幼苗叶片超氧阴离子产生速率的影响  40
    2.5 水杨酸对低温胁迫下香蕉幼苗叶片生理指标的影响  40-44
      2.5.1 SA对香蕉幼苗叶片RWC的影响  40-41
      2.5.2 SA对香蕉幼苗叶片叶绿素含量的影响  41
      2.5.3 SA对香蕉幼苗叶片相对电导率和MDA含量的影响  41
      2.5.4 SA对香蕉幼苗叶片渗透调节物质的影响  41-42
      2.5.5 SA对香蕉幼苗叶片保护酶活性的影响  42-43
      2.5.6 SA对香蕉幼苗叶片超氧阴离子产生速率的影响  43-44
    2.6 各药剂处理生理指标的相关分析  44-46
    2.7 不同化学物质提高香蕉抗冷性效应的综合评价  46-48
  3 小结  48-49
第三章 大豆多肽和肌醇对低温胁迫下香蕉幼苗叶片解剖结构及根冠比的影响  49-57
  1 材料与处理  49-50
    1.1 试验材料  49
    1.2 试验材料处理  49
    1.3 试验设计  49-50
  2 试验方法  50-52
    2.1 石蜡切片的制作  50-52
      2.1.1 试剂  50
      2.1.2 主要仪器  50-51
      2.1.3 石蜡切片制作过程  51-52
      2.1.4 观察、照相与计算  52
    2.2 生物量的测定  52
  3 结果与分析  52-56
    3.1 对低温胁迫12h后香蕉叶片解剖结构的影响  52-55
    3.2 对低温胁迫12h常温恢复3d后香蕉根冠比的影响  55-56
  4 小结  56-57
第四章 大豆多肽、肌醇对低温过程中香蕉幼苗生理指标变化及同工酶的影响  57-65
  1 材料与处理  57-58
    1.1 试验材料  57
    1.2 试验材料处理  57-58
  2 试验方法  58-60
    2.1 生理指标的测定  58
    2.2 POD同工酶聚丙烯酰胺电泳  58-60
      2.2.1 试验仪器  58
      2.2.2 药剂配制  58-59
      2.2.3 样品制备  59
      2.2.4 凝胶的制备  59
      2.2.5 加样及电泳  59-60
      2.2.6 染色  60
      2.2.7 观察并拍照  60
  3 结果与分析  60-64
    3.1 大豆多肽、肌醇对低温下香蕉幼苗相对电导率变化的影响  60-61
    3.2 大豆多肽、肌醇对低温下香蕉幼苗可溶性蛋白质的影响  61
    3.3 大豆多肽、肌醇对低温胁迫下香蕉幼苗SOD活性的影响  61-62
    3.4 大豆多肽、肌醇对低温胁迫下香蕉幼苗POD活性的影响  62-63
    3.5 大豆多肽、肌醇对低温胁迫下香蕉幼苗POD同工酶的影响  63-64
  4 小结  64-65
第五章 讨论与结论  65-70
  1 讨论  65-68
    1.1 大豆多肽、肌醇对叶片解剖结构和根冠比影响  65-66
      1.1.1 大豆多肽、肌醇对根冠比的影响  65
      1.1.2 大豆多肽、肌醇对叶片解剖结构影响  65-66
    1.2 大豆多肽、肌醇对生理指标的影响  66-68
      1.2.1 大豆多肽、肌醇对叶绿素含量的影响  66
      1.2.2 大豆多肽、肌醇对渗透调节物质的影响  66-67
      1.2.3 大豆多肽、肌醇对细胞膜稳定性的影响  67
      1.2.4 大豆多肽、肌醇对抗氧化能力的影响  67-68
    1.3 大豆多肽、肌醇提高香蕉抗冷性的生理机制  68
  2 结论  68-69
  3 展望  69-70
参考文献  70-78
缩略语表  78-79
致谢  79

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 多年生草本果类 > 香蕉
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