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齐齐哈尔大学毕业设计(论文)摘要本文以甜瓜为实验材料以25℃做对照在30℃、35℃高温胁迫下,再分别在100μmol/L、200μmol/L处理后的幼苗存活的生理影响及幼苗叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等酶系活性的变化及丙二醛(MDA)、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量、叶绿素含量的变化为研究,结果表明:随着水杨酸(SA)浓度的增加,幼苗叶片的过氧化物酶活性,超氧化物歧化酶的活性先上升后下降。使之维持在较高的水平上,并降低了丙二醛(MDA)含量,增加脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量的积累,适当浓度的外源水杨酸(SA)喷洒处理甜瓜叶片能缓解植物受到的高温胁迫伤害。浓度过高或过低都起不到缓解植物受胁迫伤害的作用。关键词:水杨酸;高温胁迫;甜瓜;生理活性19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)AbstractInthispapertheexperimentalmaterialswerebasedonmelon.Under30℃and35℃,sproutyoungseedingdealedwith100μmol/Land200μmol/LSalicylicacid(SA).Itsurvivedthephysiologicaleffectsandleavesperoxidase(POD),superoxidedismutase(SOD),andotherchangesintheactivityofenzymesandtheMDA,proline,solubleproteincontentchanges.TheresultsshowthatpropersupplementarySalicylicacid(SA)canimproveseedsgerminationandseedlinggrowthsignificantlyunder100μmol/Land200μmol/LSalicylicacid(SA),buthighlevelSAaggravatessaltstress.Theresultsalsoshowedthat:SAsignificantlyeased,andwiththeincreasedconcentrationofcalcium,leavestheperoxidaseactivity,superoxidedismutaseactivityfirstincreasedandthendecreased.AdditionofSalicylicacid(SA)significantlyenhancedactivitiesofsuperoxidedismutase(SOD)andperoxidase(POD)intheleavesofsaltstressedsoybeanbutreducedconcentrationofMDA,increasedthecontentsofproline、chlorophyllcontentandsolublesugaroftheleavesofSoybeanunderhightemperaturestress.Toohighortoolowconcentrationswerenotalleviatetheeffectofintimidationdamageplants.Keywords:Salicylicacid;Hightemperaturestress;Melon;physiologicallyactive;19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)目录摘要IABSTRACTⅡ第1章绪论11.1水杨酸处理对高温胁迫植物生长的影响11.1.1水杨酸概述21.1.2水杨酸作用21.1.3高温对植物危害21.1.4水杨酸研究进展21.2葫芦科甜瓜属植物甜瓜简介21.2.1甜瓜的种类21.2.2甜瓜的营养价值21.2.2甜瓜的研究现状21.3国内外研究现状2第2章材料与方法42.1材料42.2实验方法42.3实验设备及仪器42.4实验药品及配制42.4.1实验药品52.4.2实验药品的配制52.5测定项目和方法62.5.1酶液的提取62.5.2叶绿素含量的测定62.5.3可溶性蛋白含量的测定72.5.4游离脯氨酸含量的测定82.5.5丙二醛含量的测定92.5.6过氧化物酶活性的测定92.5.7超氧化物歧化酶活性的测定10第3章结果与分析1019
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)3.1外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜幼苗叶绿素含量的影响103.2外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜叶片可溶性蛋白含量的影响113.3外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜幼苗脯氨酸含量的影响1223.4外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜叶片丙二醛含量的影响123.5外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜幼苗保护酶活性的影响133结论155参考文献167致谢19919
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)第1章绪论1.1水杨酸处理对高温胁迫植物生长的影响1.1.1水杨酸概述水杨酸为白色结晶性粉末,无臭,味先微苦后转辛。熔点157-159℃,在光照下逐渐京变色。相对密度1.44。沸点约211℃/2.67kPa。76℃升华。常压下急剧加热分解为苯酚和二氧化碳。水杨酸(Salicylicacid,SA)是植物内产生的一种简单的酚类物质,是一种重要的响应逆境反应的胞内源信号转导分子[1]。1.1.2水杨酸作用水杨酸在植物许多生理过程中起着非常重要的作用。SA能提高植物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性,如提高植物的抗冷性、抗热性[1]、抗盐性以及抗旱性等等。SA这种提高甜瓜叶片抵抗温度逆境的能力,可能与其提高抗氧化酶系活性有关。在高温胁迫下适宜浓度外源SA预处理都能不同程度的降低MDA的含量,提高POD、CAT、SOD活性。高于400μmol/L的高浓度SA反而会降低保护酶活性,加剧伤害。不仅如此,在高温胁迫下,甜瓜叶片叶绿素含量降低,适宜浓度的外源SA预处理能明显延缓叶绿素含量降低,增加叶绿素含量,100μmol/L和200μmol/L其中的SA效果最明显。1.1.3高温对植物危害温度胁迫[1]是指温度过低或过高对植物的影响。当环境温度低于植物生长发育各阶段的最适温度要求时,各器官生长发育受到影响,从这个意义上可以认为对植物构成了低温胁迫;同样环境温度高于各阶段最适温度时,植物就会遭到高温胁迫。高温胁迫对植物的生长发育和产量形成造成伤害,引起植物生理损伤,导致植物外部形态和内部生理生化方面发生相应变化。SA与高温胁迫之间具有密切关系。高温锻炼都,甜瓜叶片内的SA含量大幅度的增加,外施SA能引起抗氧化酶活性的提高,有利于自身消除因高温胁迫所产生的过量的自由基,避免代谢系统的氧化损伤[2]。1.1.4水杨酸研究进展自从20世纪60年代以来,人们在植物的许多生理过程中发现其有重要作用,如诱导某些植物开花和气孔关闭;导致天南星科植物的佛焰花序产热;促进侧芽萌发;抑制乙烯的生物合成;调节某些植物的光周期;影响黄瓜的性别分化等;现已把它作为一种新型激素进行了大量的研究[2]。目前有关水杨酸提高植物抗逆性的机理研究只是涉及到H202、抗氧化系统几个酶变化的水平上。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)1.2葫芦科甜瓜属植物甜瓜简介1.2.1甜瓜的种类按植物学分类方法,把甜瓜分为个变种:网纹甜瓜(var.reticuLatus)、硬皮甜瓜(var.cantaLupensis)、冬甜瓜(var.inodorus)、观赏甜瓜(看瓜)(var.dudain)、柠檬瓜(var.chito)、蛇兴甜瓜(菜瓜)(var.fLexuosus)、香瓜(var.makuwa)和越瓜(var.cocomon)。按生态学特性,中国通常又把甜瓜分为厚皮甜瓜与薄皮甜瓜两种。1.2.2甜瓜的营养价值每100克甜瓜瓤肉内含蛋白质0.4克,脂肪0.1克,碳水化合物6.2克,钙29毫克,磷10毫克,铁0.2毫克,胡萝卜素0.03毫克,硫胺素0.02毫克,核黄素0.02毫克,尼克酸0.3毫克,抗坏血酸13毫克。此外,甜瓜中还含有可以将不溶性蛋白质转变成可溶性蛋白质的转化酶。甜瓜子含脂肪油27%,其中有亚油酸、油酸、棕榈酸。硬脂酸及豆宏酸的甘油酸、卵磷脂、胆固醇等,含球蛋白及谷蛋白约5.78%,另含乳糖、葡萄糖、树胶、树脂等。甜瓜蒂含甜瓜素及葫芦素B、E等结晶性苦味质。1.甜瓜含大量碳水化合物及柠檬酸等,且水分充沛,可消暑清热、生津解渴、除烦;2.甜瓜中的转化酶可将不溶性蛋白质转变成可溶性蛋白质,能帮助肾脏病人吸收营养;3.甜瓜蒂中的葫芦素B能保护肝脏,减轻慢性肝损伤;4.现代研究发现,甜瓜子有驱杀蛔虫,丝虫等作用;5.甜瓜营养丰富,可补充人体所需的能量及营养素。1.2.4甜瓜的研究现状1.2.4.1甜瓜分子水平研究王建设,孟淑春等利用RAPD、DAMD、和ISSR3种分子标记技术分析了栽培甜瓜黄旦子与野生甜瓜作图亲本间的多态性[3]。刘万博,宋明等利用RAPD和ISSR两种分子标记技术对37份甜瓜种质进行了遗传多样性研究,表明RAPD和ISSR标记可用于甜瓜种质遗传多样性的研究[5]。张东晓,糠谷明将RAPD分析应用于厚皮甜瓜若干品种或品系间的比较,在RAPD分析基础上计算的4个品种及13个品系之间的遗传相似性系数与它们的已知的亲缘关系均甚符合[6]。乐锦华,施江等对厚皮甜瓜8个亲本与4个杂交种进行RAPD分析[7]。结果表明,可以利用RAPD标记在DNA水平上进行厚皮甜瓜的亲缘关系及纯度的鉴定。在国内,有关薄皮甜瓜的遗传多样性研究尚未见报道[8]。1.2.4.2抗病育种病害是甜瓜生产的最大威胁,推广抗病品种是夺取稳产的重要途径。我国甜瓜抗病育种工作起步很晚,20世纪80年代才开始组织抗病育种协作组[10]19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)。有关科技人员在总结以往品种改良经验的基础上,采用了远生态型和远地域多亲杂交的方法培育新品种[10]。在这方面首先取得成效的是吴明珠,她采用此法同时育成了新密1号、2号和3号。这三个新品种是运用新疆优良甜瓜和具有一定抗病性和高糖的国外品种黄金、珍珠多次杂交而成,其含糖量较一般品种提高2度以上,抗病性和耐贮运性也有新的突破。在日本,甜瓜抗病育种研究进展比较快,主要进行抗病资源的收集引种,抗病性早期方法的探索,抗性遗传规律的研究以及抗病性中间亲本及砧木系统的育成等[9]。先后育成了一些抗病品种。1997年又培育了两个品种,它们具有品质优良、易栽培特性并代替了“公爵”品种。在美国,甜瓜科研工作一直就围绕着抗病育种进行,主要做了三项工作,即重视抗病源的收集和筛选、重视基础理论研究,育出和推广了一批多抗或兼抗的品种,在抗病育种方面取得了卓越的成绩[10]。1.3国内外研究现状近年来国内有许多研究表明SA还能提高植物对非生物逆境抗性。虽然SA诱导植物抗病性的机理已有深入的研究,但是关于SA增强植物对非生物逆境抗性的机理及其与抗病性的关系尚缺乏研究。并且SA的这些作用也远没有应用生产中[12]。病害是甜瓜生产的最大威胁,推广抗病品种是夺取稳产的重要途径。我国甜瓜抗病育种工作起步很晚,20世纪80年代才开始组织抗病育种协作组。有关科技人员在总结以往品种改良经验的基础上,采用了远生态型和远地域多亲杂交的方法培育新品种。在这方面首先取得成效的是吴明珠,她采用此法同时育成了新密1号、2号和3号。这三个新品种是运用新疆优良甜瓜和具有一定抗病性和高糖的国外品种黄金、珍珠多次杂交而成,其含糖量较一般品种提高2度以上,抗病性和耐贮运性也有新的突破[13]。在日本,甜瓜抗病育种研究进展比较快,主要进行抗病资源的收集引种,抗病性早期方法的探索,抗性遗传规律的研究以及抗病性中间亲本及砧木系统的育成等。先后育成了一些抗病品种[14]。1997年又培育了两个品种,它们具有品质优良、易栽培特性并代替了“公爵”品种[15]。在美国,甜瓜科研工作一直就围绕着抗病育种进行,主要做了三项工作,即重视抗病源的收集和筛选、重视基础理论研究,育出和推广了一批多抗或兼抗的品种,在抗病育种方面取得了卓越的成绩[12]。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)第2章材料与方法2.1材料供试种子是齐齐哈尔市种子培育公司生产的红城五号;土壤取自齐齐哈尔大学植物园,为表层30cm以下的土壤(避免杂草种子过多),土壤与肥料的配比为3:1。2.2实验方法本试验于2009年4月进行,把适量品种甜瓜种子用清水浸泡4小时;将种子分散放入铺有一薄层棉花和滤纸(棉花在下)的培养皿中;放入植物人工气候培养箱30±2℃催芽。实验分为9组装入9个培养皿中,每组10粒培养三天观察发芽率,然后通过常规方法栽种到花盆中,按相应处理进行标记。转入自然环境(白天25~30℃日照13小时,夜晚15~20℃),每天浇水一次。当幼苗长至具4-6片真叶时,每三组分别置25℃、30℃、35℃人工气候箱中。每个人工气候箱中的各组进行相应处理(CK:H2O、T1:100μmol/LSA、T2:200μmol/LSA),三天后测定各项生理指标[16]。2.3实验设备及仪器电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司);高速冷冻离心机HERMLEZ-323K(德国进口);85-2型恒温磁力搅拌器(巩义市矛华仪器有限公司);752型紫外可见光分光光度计(上海市精密科学仪器有限公司);DZKW-D型水浴锅(河北省黄骅航天仪器厂);SANYO制冰机(日本进口);新飞冰箱(河南新乡新飞有限公司);20~200μl移液枪(上海热电仪器有限公司)。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)2.4实验药品及配制2.4.1实验药品磷酸二氢钠(NaH2PO4·H2O)、磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O)、5-磺基水杨酸、无水乙醇、三氯乙酸、磷酸:分析纯试剂天津凯通化学试剂有限公司愈创木酚、冰乙酸:分析纯试剂天津科密欧化学试剂开发中心NBT(四氮唑蓝)、核黄素:生化试剂医药集团化学试剂有限公司氯化钠:分析纯试剂长春化学试剂厂苯骈茚三酮、硫代巴比妥酸:分析纯试剂上海试剂三厂甲苯:分析纯试剂天津市大茂化学试剂厂丙酮、双氧水:分析纯试剂天津市东方化工厂EDTA(乙二胺四乙酸):分析纯试剂天津市化学试剂一厂考马斯亮蓝(G-250)、蛋氨酸:分析纯试剂广州化学试剂厂2.4.2实验药品的配制2.4.2.1100μmol/L、200μmol/L水杨酸的配置(1)100μmol/L水杨酸:用电子天平称取0.0138g水杨酸于干净的100mL小烧杯中加入适量的无水乙醇,溶解后将该溶液移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。(2)200μmol/L水杨酸:用电子天平称取0.0276g水杨酸于干净的100mL小烧杯中加入适量的无水乙醇,溶解后将该溶液移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。2.4.2.2叶绿素含量的测定80%丙酮:取80ml丙酮加入20ml蒸馏水,放冰箱待用。2.4.2.3可溶性蛋白含量的测定(1)各种浓度的牛血清蛋白(绘制标准曲线);(2)考马斯亮蓝(G-250):称取考马斯亮蓝(G-250)0.1克,用95%乙醇使其溶解。再加入85%磷酸100mL,加蒸馏水稀释至1000mL混匀并避光放置过夜。用双层滤纸过滤,滤液置于棕色瓶中保存[19]。(3)0.9%生理盐水:称取0.9克氯化钠,使其溶解于蒸馏水中定容至100mL将溶液放入冰箱中待用。2.4.2.4游离脯氨酸含量的测定(1)3%磺基水杨酸:称取1.5克磺基水杨酸,使其溶解于蒸馏水中定容至50mL,将溶液放入冰箱中保存待用。(2)酸性茚三酮溶液:将冰乙酸和6mol/L的磷酸以3:2的比例配制成溶剂,加入茚三酮后于70℃水浴锅中加热至茚三酮溶解,配成2.5%19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)的酸性茚三酮溶液,冷至室温后将溶液放入冰箱中保存待用。2.4.2.5丙二醛含量的测定(1)10%三氯乙酸:取10mL三氯乙酸加入90mL蒸馏水,混匀,放入冰箱待用。(2)0.6%硫代巴比妥酸:称取0.6g硫代巴比妥酸于干净的100mL小烧杯中加入约30mL的50%乙酸溶液,溶解后将该溶液移入100mL容量瓶,用50%的乙酸溶液定容,摇匀[17]。2.4.2.6过氧化物酶的测定(1)62.5mmol/L(pH7.8)的磷酸缓冲液储备液A:0.2mol/L磷酸二氢钠储备液B:0.2mol/L磷酸氢二钠将8.5mLA和91.5mLB混合均匀稀释至200mL,再稀释3.2倍就成为62.5mmol/L的磷酸缓冲液。(2)POD反应混合液:取50mL100mmol/L(pH6.0)的磷酸缓冲液,(将87.7mLA和12.3mLB混合均匀稀释至400mL,即成为100mmol/L的磷酸缓冲液)加入愈创木酚28µl,于磁力搅拌器上加热搅拌直至愈创木酚完全溶解,待溶液冷却后,加入30%过氧化氢19µl,混合均匀[18]。2.4.2.7超氧化物歧化酶的测定(1)0.06mmol/L核黄素溶液:称取0.2256克核黄素,使其溶解于蒸馏水中并定容至10mL。由于此药品见光即分解,故需要现用现配。(2)0.003mmol/L的EDTA溶液:称取EDTA0.0175克,使其溶解于蒸馏水中并定容至10mL。将溶液放入冰箱中保存待用。(3)1.125mmol/L的NBT:称取0.1克NBT使其溶解于蒸馏水中定容至100mL,将溶液置于棕色瓶中4℃保存。(4)62.5mmol/LpH7.8的磷酸缓冲液。(5)30mmol/Ldl-甲硫氨酸(蛋氨酸):称取0.0895克蛋氨酸,使其溶解于蒸馏水中定容至20mL将溶液放入冰箱中保存待用[20]。2.5测定项目和方法2.5.1酶液的提取用天平称取各处理的叶片0.3g,加入5mL62.5mmol/L的磷酸缓冲液于研钵中,在冰块上研磨成匀浆(防止研磨过程中温度过高,酶失活),配平后以10000r/min离心20分钟,收集上清液保存在4℃冰箱中待用[21]。2.5.2叶绿素含量的测定19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)步骤1.取新鲜植物叶片(或其他绿色组织)或干材料,擦净组织表明污物,剪碎(去掉中脉),混匀。步骤2.称取剪碎的新鲜样品0.2g,共3份,分别放入研钵中,加少量石英砂和碳酸钙及2~3ml95%乙醇,研成匀浆,再加乙醇10ml,继续研磨至组织变白。静置3~5min。步骤3.取滤纸1张,置漏斗中,用乙醇湿润,沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中,过滤到25ml棕色容量瓶中,用少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次,最后连同残渣一起倒入漏斗中。步骤4.用滴管吸取乙醇,将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至25ml,摇匀。步骤5.把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内。以95%乙醇为空白,在波长665nm、649nm下测定吸光度。实验结果计算:将测定得到的吸光值代人下面的式子:Ca=13.95·A655-6.88·A649;Cb=24.96·A649-7.32·A665。据此即可得到叶绿素a和叶绿素b的浓度(Ca、Cb:mg/L),二者之和为总叶绿素的浓度。最后根据下式可进一步求出植物组织中叶绿素的含量:叶绿素的含量(mg/g)=[叶绿素的浓度×提取液体积×稀释倍数]/样品鲜重(或干重)[22]。2.5.3可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[23]测定可溶性蛋白含量。标准曲线的制备:以系列的标准牛血清蛋白(0、0.02mg/mL、0.04mg/mL、0.06mg/mL、0.08mg/mL、0.10mg/mL)溶液各2mL,分别加入染料试剂2mL,立即混匀,于分光光度计波长620nm处测定其光密度,以蒸馏水2mL加染料试剂2mL作为比色的空白对照。根据测定结果,绘制出光密度-蛋白质浓度标准曲线,并配以直线方程式。酶液蛋白含量的测定:19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)取考马斯亮蓝G-250染料试剂5mL,加入0.1mL上述提取的酶液,以0.1mL生理盐水加上5mL染料试剂作为对照,混合均匀后在波长595nm处测定其光密度。2.5.4游离脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法[25]。精确称取处理材料各0.500克,剪碎后放入试管中,加入5mL3%磺基水杨酸溶液,于沸水浴中浸提10min,冷至室温后吸取提取液2mL于试管中,再加入2mL水、2mL冰乙酸、2mL3%酸性茚三酮。置于沸水浴中显色60min。冷至室温后加入5mL甲苯,充分振荡萃取红色物质,静置分层后吸取苯层。以空白为对照于520nm下测其光密度值,根据标曲线计算FPro含量。FPro积累值=胁迫FPro含量-对照FPro含量以脯氨酸含量为横坐标,以平均光密度值为纵坐标制作标准曲线。2.5.5丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸比色法[16]。样品制备:称叶片1g研钵中,加入少量石英砂和10%三氯乙酸5mL研磨成匀浆。将匀浆转移到试管中,再用10%三氯乙酸8mL分两次冲洗研钵,合并提取液。显色反应:在提取液中加入0.6%硫代巴比妥酸2mL,摇匀,将试管放入沸水浴中煮沸10分钟,(自试管内溶液中出现小气泡时开始计时),到时间立即取出试管并冷却。比色测定:待试管内溶液冷却后,在4000r/min离心10分钟,取上清液并量其体积。以2mL水为对照测定450nm、532nm和600nm处的吸光值。结果计算:每克样品中丙二醛含量C(μmol/l)=6.45(OD532-OD600)-0.56OD450(C—提取液中丙二醛浓度)19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)2.5.6过氧化物酶活性的测定采用愈创木酚法[14]测定POD酶活性。取光径1cm的比色杯2只,一只中加入反应混合液3mL,62.5mmol/L磷酸缓冲液1mL作为较零对照,另一只中加入反应混合液3mL,62.5mmol/L磷酸缓冲液0.9mL,上述提取得酶液0.1mL,立即开启秒表计时,于分光光度计470nm波长下测定OD值,每隔一分钟读数一次,以每分钟OD变化值表示酶活性大小,即以△OD470/min·mg蛋白质[26](或鲜重g)表示。2.5.7超氧化物歧化酶活性的测定采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法[27]测定SOD酶活性。在黑暗条件下,向小烧杯中分别加入:62.5mmol/LpH7.8磷酸缓冲液4mL、30mmol/Ldl-甲硫氨酸0.2mL、3µmol/LEDTA0.1mL、1.125mmol/LNBT0.2mL、60µmol/L核黄素0.2mL,上述提取出的各处理的酶液0.05mL,以不加NBT和酶液但用缓冲液代替的混合液作为校零对照,测最大值时只不加入酶液但用缓冲液补齐,加完所有的物质后,在人工培养箱中用日光灯光照25分钟后,用分光光度计在波长560nm的情况下测定各管的OD值。以能抑制反应50%的酶量为一个SOD单位,其活力可由下面的公式计算:SOD活力(U/mg蛋白)=(对照管吸光度-测定管吸光度)/对照管吸光度/[(50%)×加入粗酶液中的蛋白质含量(mg)]19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)第3章结果与分析3.1外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜叶片叶绿素含量的影响由图3.1可知,随着温度的升高甜瓜叶片的叶绿素含量也有一个降低的趋势。25℃时叶绿素含量相当高温胁迫后的含量要高。外源水杨酸预处理能不同程度的提高高温胁迫下甜瓜叶片的叶绿素含量,不同处理之间的差别并不明显。但在25℃时,100μmol/LSA使叶片叶绿素含量增加较多。根据方差分析可知,F=42032263.0,CK,T1,T2之间差异均极显著水平。在30℃时,根据方差分析可知,F=22048612.0,CK,T1,T2之间差异均极显著水平。在35℃时,根据方差分析可知,F=29740288.5,CK,T1,T2之间差异均极显著水平。3.2外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜可溶蛋白含量的影响蛋白质作为生命活动的体现者,它的含量、特征以及变化是由植物发育进程决定的。植物对胁迫反应的结果,必然会在蛋白质含量和组成上有所体现。有图3.2可知,在同一浓度下,随温度的升高其蛋白含量也有所增加。这说明高温胁迫促进了蛋白质的合成,不同温度处理的植株随SA浓度增加则蛋白含量不同。但在35℃时,由于温度过高,多肽表达受到抑制。在对照组25℃中,T1点蛋白含量最低说明100μmol/L19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)SA能够提高甜瓜幼苗的抗热性效果更好。植株在30℃时,蛋白含量基本不变,说明30℃是甜瓜最适宜生长温度。在25℃时,根据方差分析可知,F=4.00,CK,T1之间差异均达显著水平。T1,T2之间差异也均达显著水平。CK,T2之间差异不显著。在30℃时,根据方差分析可知,F=491.1,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在35℃时,根据方差分析可知,F=26448.990,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。3.3外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜叶片游离脯氨酸含量的影响不同温度胁迫下,不同浓度的SA对甜瓜幼苗蛋白含量有明显的影响。如图3.3随胁迫温度的升高,蛋白的含量不断升高。不同浓度的SA对甜瓜幼苗蛋白含量的变化趋势与对照一致,但增幅大于对照,低浓度的SA处理明显促进甜瓜幼苗蛋白含量的升高,100μmol/L处理较明显。高浓度的SA处理对甜瓜幼苗蛋白的含量有不同的抑制作用。甜瓜幼苗蛋白含量,随温度的升高而升高,在高温时与对照有显著差异,表明该温度条件已对甜瓜幼苗生理造成明显的胁迫效应。在逆境条件下,植株体内常有游离蛋白的积累,其积累量与逆境程度以及植物对逆境的抗性有关。因而植物体内游离蛋白含量在一定程度上可以了解植株遭受的逆境。在高温胁迫下,喷洒SA后蛋白的积累量明显升高,25℃变幅不明显。这表明,SA具有增加逆境下甜瓜幼苗的适应性。在不同温度胁迫下,不同SA浓度处理下,甜瓜幼苗蛋白含量有不同的积累。结果表明,SA能显著提高温度胁迫甜瓜幼苗体内脯氨酸的含量,促进脯氨酸的积累,增强了对高温的适应性。在25℃时,根据方差分析可知,F=164248.6,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在30℃时,根据方差分析可知,F=15750.035,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在35℃时,19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)根据方差分析可知,F=766.167,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。3.4外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜幼苗丙二醛含量的影响MDA是反映细胞膜脂过氧化作用强弱和质膜破坏程度的重要指标[29]。由图3.4可以看出,在高温胁迫下,随温度的升高甜瓜幼苗受到高温伤害导致MDA含量逐渐升高。不同浓度的外源SA能在高温胁迫下降低甜瓜幼苗叶片MDA含量。浓度为T1的SA在各个温度MDA含量降低的幅度最大。在各个温度下,MDA含量与对照组比较都有相应的增加,但是二个高温胁迫之间的MDA含量差别不是很明显。在25℃时,根据方差分析可知,F=395553354,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在30℃时,根据方差分析可知,F=2656544,CK,T1,T2之间差异均极显著水平。在35℃时,根据方差分析可知,F=353028.0,CK,T1,T2之间差异均极显著水平。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)3.5外源水杨酸对高温胁迫下甜瓜幼苗保护酶活性的影响SOD是清除超氧自由基酶系统中最重要的一种酶,当植物体处在胁迫环境中时,这种酶活性通常显著降低[30]。如图3.5可知,在高温胁迫条件下甜瓜幼苗SOD酶活性较对照明显降低,SA处理后有效抑制了其活性的降低,但浓度过高如200μmol/LSASOD活性有不同的抑制作用。其中以100μmol/LSA处理的效果较好,这表明SA能有效提高SOD酶的活性,减少活性氧物质的累积量从而降低植物细胞内活性氧自由基对质膜和膜脂过氧化作用水平的伤害,维持细胞膜的稳定性和完整性。在25℃时,根据方差分析可知,F=3175.000,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在30℃时,根据方差分析可知,F=507.000,CK,T1之间差异极显著水平,T1,T2之间差异达极显著水平,CK,T2之间差异达极显著水平。在35℃时,根据方差分析可知,F=2.119,CK,T1,T2之间差异均不显著水平。POD酶与上述酶一样,外源水杨酸提高了高温胁迫条件下POD酶的活性,不同程度的减轻了甜瓜幼苗的高温胁迫伤害(如图3.6)。高温胁迫下,100μmol/LSA处理的POD活性效果最好。同时说明高浓度SA处理时,对POD酶活性有一定的抑制作用。同一浓度下的SA处理,随温度的升高其POD活性越低。在25℃时,根据方差分析可知,F=2882677,CK,T1,T2之间差异均达极显著水平。在30℃时,根据方差分析可知,F=88.372,CK,T1,T3之间差异均达极显著水平。在35℃时,根据方差分析可知,F=124863,CK,T1,T2之间差异均不显著水平。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)SOD和POD等保护酶类在植物体内协同作用,在逆境胁迫中清除过量的活性氧,维持活性氧的代谢平衡、保护膜结构,从而使植物在一定程度上忍耐、减缓或抵御逆境胁迫伤害[30]。对于提高甜瓜幼苗的耐热性起一定的作用。POD是植物膜脂过氧化防御体系中的一种极为重要的保护酶,其活性大小能反映植物逆境引起的膜脂过氧化的防御能力。19
齐齐哈尔大学毕业设计(论文)结论植物在遭受高温逆境胁迫下,其细胞会受到不同程度的伤害,并发生一系列的应激生理反应。如脯氨酸含量增加、细胞保护性酶活性增强等,以维持细胞正常的MDA含量,保护细胞的稳定性和完整性。外源SA能够有效激发上述应激反应,增强植物的抗性。研究结果表明,喷洒外源SA对甜瓜幼苗生长的影响表现为较低浓度SA可以显著提高甜瓜幼苗的脯氨酸含量、保护酶活性,增加叶片叶绿素含量、水溶性蛋白和降低MDA含量,可有效抵御高温逆境,保护植物的正常生长,其中100μmol/LSA处理效果最为显著。200μmol/L高浓度的SA处理也能提高脯氨酸的含量。但甜瓜幼苗中叶绿素含量逐渐降低、MDA含量的积累,说明高浓度的SA将逐渐失去应激保护作用。因此,100μmol/LSA处理在不同的高温胁迫下,对提高甜瓜幼苗的抗热性效果最佳。19
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齐齐哈尔大学毕业设计(论文)致谢本实验及本文是在孙天国、朱红标老师的悉心指导下完成的。二位老师严谨求实的治学态度、清晰敏锐的学术思路、锐意进取的拼搏精神给予我深刻的影响。在此,向二位老师致以衷心的感谢。同时,还要衷心感谢其他诸位师长在学业上长期给予的教诲和热诚支持。以及对在毕业设计期间给予大力支持和悉心教诲的张健老师表示衷心的感谢。另外,对在大学学习、生活和论文撰写期间给予了大量帮助的朱晓旭、陈丹丹,王博等同窗好友,一并表示感谢。最后,感谢评阅本论文和出席论文答辩的诸位专家、教授在百忙中给予的悉心指导!19