外源褪黑素处理对nacl胁迫下番茄幼苗生理代谢的影响【字数:8762】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
0引言1
1材料与方法2
1.1试验设计 3
1.2 测定指标及方法 3
1.2.1生长指标的测定3
1.2.2生理指标的测定3
1.3数据处理及分析4
2 结果与分析4
2.1各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗生长指标的影响4
2.2各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗生理指标的影响 5
2.2.1各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗抗氧化酶活性的影响5
2.2.2各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗H2O2含量的影响5
2.2.3各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗叶绿素含量的影响6
2.2.4各浓度外源褪黑素对NaCl胁迫下番茄幼苗相对电导率的影响7
3.讨论7
致谢8
参考文献9
外源褪黑素处理对NaCl胁迫下番茄幼苗生理代谢的影响
引言
引言
褪黑素(Melation,MT),化学名为N乙酰基5甲氧基色胺,是一种胺类激素。褪黑素最先在牛松果体中被发现,早期研究主要集中在动物体[1]。直到1995年才有科学家首次在植物中分离提取到褪黑素[2],自此褪黑素在植物界的研究也不断展开,其在植物体内发挥的作用开始被受到广泛关注。研 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
究发现,褪黑素在植物体中发挥着重要作用,它是一种强抗氧化剂,能够清除植物体中的自由基和臭氧根离子,也可以作为生长因子影响植物的生长和发育,并且能够诱导植物的各种信号途径对抗胁迫[3]。
目前,大量的研究表明,植物体中的褪黑素含量与植物外部环境条件密切相关。植物受到外界胁迫时,自身合成的褪黑素也会发生作用来抵御伤害,然而,效果并不明显,外源褪黑素的施用会增加其抵御能力[4]。褪黑素在增强抗逆性方面,近年来国内外做了大量研究。褪黑素分子的结构含有的甲氧基和N乙酰基均具备还原性,对植物体内活性氧(ROS)具有清除作用,是褪黑素的官能基团,Tan 等[5]认为褪黑素可在植物体内自我合成并有效清除自由基,它可能参与调节保护酶的基因转录水平,或者参与了与增强植物自身抗逆性有关的物质的合成,如多胺等物质,从而能够提高植物抗性,减小逆境给植物体造成的伤害。褪黑素的外源性应用可增强抗氧化保护,对延长植物的寿命和增强植物的非生物抗逆性起到一定的作用,也有研究表明褪黑素可以显著地降低叶绿素的降解,也可以通过直接或间接抵消H2O2的细胞积累来增强非生物胁迫耐受性[6]。由此,褪黑素在植物体内的抗逆机制不断被发现,也正在非生物胁迫方面做出突破。
其中,盐胁迫是对植物生长影响较为严重的胁迫之一。土壤盐渍化在世界范围内均属于较为严峻的农业生产问题,土壤盐渍化的一部分原因,是由于自然影响,土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升至地表,经水分蒸发,盐分积累在表层土壤中导致土壤盐渍化[7];在温室种植中,导致土壤盐渍化的主要原因是人为灌溉不合理导致的次生盐渍化[8]。由于没有合理健全的灌溉措施使地下水位升高,蒸发量大于降水量时易形成土壤次生盐渍化,因此在我国北方的干旱地区,土壤次生盐渍化问题较其他地区严重[9]。
随着生产中逐渐追求高效大量生产,肥料的施用量也随之增高,但是施用肥料以及灌溉方式的合理性总是容易被忽略,造成如今土壤盐渍化的严重问题,这不仅会严重影响作物正常生长发育、降低作物产量,更甚可造成土壤生态失调,造成难以挽回的结果。目前解决盐胁迫的方式通常以改善作物生长的土壤环境为主,大多数处理土壤盐渍化是通过向土壤中施加中和剂等改善土壤的方式,而对植物本身提高其耐盐性的外源物质研究较少。通过添加外源物质直接提高植物自身抗逆性的方法也不断被发现,褪黑素也是近年来热点的研究对象之一。其研究已经开展了20多年,随着先进的生物技术如转录组、蛋白质组和代谢组学的发展,植物褪黑素的研究越来越深入,发表的相关论文越来越多, 褪黑素在植物体中的作用和功能变得更加清晰。
褪黑素介导动植物的许多生理过程。在此前对番茄的盐胁迫研究中,表现出番茄受到盐胁迫时,PSII活性的降低,主要表现为PSII电子供体侧OEC的活性降低及PSII电子受体侧电子由QA向QB的传递过程受阻,表明番茄叶片PSII反应供体侧和受体侧受到严重损伤,褪黑素可通过平衡PSII的供体侧、受体侧和反应中心的电子传递来缓解盐胁迫对番茄PSII造成的伤害[10]。此外,褪黑素预处理通过直接清除H2O2或提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性和抗坏血酸和谷胱甘肽抗氧化剂浓度来降低盐胁迫下的氧化损伤。因此,经褪黑素处理的植物可以有效提高其耐盐性。不同蔬菜作物对盐胁迫的响应不同,而茄科对盐胁迫抵抗能力较弱[11],番茄是我国主要的设施栽培作物,以上研究也表明喷施褪黑素可增强其抵抗温室土壤盐渍化的能力。另有研究发现,外源褪黑素还可明显提高盐胁迫下番茄幼苗体内N、P、K的含量,这对于维持番茄体内的养分平衡、保证其正常生理代谢和促进番茄植株生长具有重要意义,并能够促进根部对N、P、K、Ca、Mg等元素的吸收和上部位叶片对N、P、K的累积。喷施褪黑素能够调节番茄幼苗对K、Na的选择性吸收,降低Na含量、提高K/Na比,尤其是促进K向地上部的运输,从而通过降低离子毒害,改善体内离子养分平衡,提高叶片光合作用,增强体内保护酶的活性,从而提高植株的耐盐性[12]。
原文链接:http://www.jxszl.com/swgc/smkx/564177.html
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