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《吉林农业大学》 2004年
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等离子体对作物种子生物学效应的研究

迟丽华  
【摘要】:为了研究等离子体对作物的影响,用等离子体种子处理机处理作物种子,处理后的植株在理化效应方面发生了一定变化。结果如下: 玉米的室内培养,在玉米三叶期,对玉米实施盐害、冷害和干旱处理,胁迫处理4天,测定植株的可溶性糖、脯氨酸、根系过氧化物酶和电解质外渗率。玉米和大豆的大田种植,在玉米和大豆的主要生育期内,对其叶面积、株高、可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、比叶重进行测定,并测定玉米在灌浆期和大豆在鼓粒期的光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化。并对玉米进行产量测定。 等离子体处理的玉米苗期可溶性糖含量的变化表现为:玉米在正常生长的情况下,各处理的可溶性糖的含量均高于对照,表现为:T3>T1>T4>T2>CK,而T3的可溶性糖含量最高。当玉米处于胁迫时,可溶性糖含量均高于正常生长时的糖含量,尤其干旱对玉米的影响最为严重,在干旱胁迫下,各处理的糖含量变化趋势为T3>T4>T1>T2>CK,玉米在冷害时T3的可溶性糖含量高出对照较多,盐害时各处理的糖含量与对照相差无几。 通过不同剂量的等离子体处理的玉米苗期在盐害、干旱、冷害胁迫下脯氨酸含量的变化情况进行研究,表明逆境下脯氨酸的含量均升高,干旱对脯氨酸含量的影响最严重,各处理间的脯氨酸含量表现为T3>T4>T2>T1>CK。冷害对脯氨酸影响的变化趋势为T4>T3>T1>T2>CK,盐害对脯氨酸的影响表现为T3>T4vT2>T1>CK。 无论在正常生长还是在盐害、干旱和冷害等胁迫下,处理植株的POD活性显著高于对照植株。在干旱条件下,T3的POD活性比CK提高53.6%。 玉米胁迫下叶片的电解质外渗率均增大,即膜透性增大,干旱对膜的伤害最为严重,表现为CK>T1>T3>T2>T4,可知T4在干旱下受到的伤害最小,并且T2和T3的电解质外渗率也明显小于对照。盐害情况下T2、T3和T4受到的破坏比对照也小,而冷害则不太明显。 由玉米单株功能叶片面积的动态观测可知,处理植株与对照植株在叶片总数上没有明显变化,但处理植株叶片生长提前,比对照植株早1-2天达到最大叶面积,且同叶位单个叶片面积增加,这样就使群体叶片面积指数大于对照。在玉米的生育期内T3处理植株的叶面积明显高于对照。 等离子体对光合速率的日变化有一定的影响,T3和T4的光合速率在一天中都明显高于对照,尤其在上午10∶00左右T3的光合速率高出对照4.7μmolm~(-2)s~(-1)。大豆的光合速率日变化与玉米的日变化有着类似的变化趋势,等离子体处理的T2和T3的光合速率也明显高于对照。 吉林农业大学硕士学位论文 等离子体对作物种子生物学效应的研究 蒸腾速率的日变化与光合速率的日变化有相同的趋势。各处理的蒸腾速率在午10: 00均高于对照,T3的蒸腾速率最大。大豆蒸腾速率的日变化,在下午4:00之前,T2、 T3和T4的蒸腾速率均大于对照,尤其T3的蒸腾速率高出对照最多。 玉米从拔节期到灌浆末期,等离子体处理的玉米可溶性糖含量均高于对照。尤其是 在抽穗到灌浆期,处理植株可溶性糖含量比对照植株增加11 .2%一17.5%。大豆从开花 期到成熟期处理的可溶性糖含量均高于对照,尤其在鼓粒期T3的可溶性糖含量比CK增 加3 5.49%。 玉米从抽穗期到灌浆期,处理植株的可溶性蛋白含量明显高于对照,尤其T3和T4 比对照分别高出36.2%和27.3%。在大豆生育期内,除了鼓粒期T4的溶性糖低于对照 外,处理植株的可溶性蛋白含量均明显高于对照。 等离子体处理的玉米叶绿素含量在灌浆期明显高于对照,尤其T3和TZ的叶绿素含 量高出的较多。在大豆生育期内T3的叶绿素含量都高于对照,尤其在大豆的鼓粒期T3 的叶绿素含量较对照的叶绿素含量更有明显的提高。 从拔节期到成熟期,玉米处理植株的比叶重高于对照植株,尤其是灌浆期TZ和T3 的比叶重分别比CK高1.lmg/g和0.gmg/g。大豆从结芙期到成熟期,处理植株的比叶重 和对照的比叶重表现为T3T4T1TZCK,尤其T3和T2在鼓粒期的比叶重显著高于对照。 等离子体处理的玉米,其籽粒产量、主要产量性状都发生变化,由产量测定结果可 知,等离子体处理的玉米穗较对照粗,在对空穗率、倒折率测定过程中发现,玉米经等 离子体处理后,此两项指标均显著降低。这也是等离子体使产量增加的一个因素。在穗 位方面,T3穗位降低n.34cm。
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