硅提高小麦抗旱性的机理研究
【摘要】：本研究以抗旱性不同的两个小麦品种——扬麦9号(低抗)和豫麦18号(高抗)为试验材料，用PEG-6000(聚乙二醇6000，渗透势约为-0.589 MPa)模拟干旱胁迫条件研究了硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长和光合作用、活性氧自由基及其防御系统、渗透调节物质积累的变化以及对叶绿体超微结构的影响。主要研究结果如下：
加硅使干旱胁迫下的两个小麦品种体内的硅积累量显著提高，且高抗品种豫麦18号体内硅积累量显著高于低抗品种扬麦9号。
PEG胁迫条件下，供试两个小麦品种幼苗生长和光合作用显著受到抑制。加硅提高了干旱胁迫条件下小麦幼苗鲜干重和叶片可溶性蛋白含量，小麦幼苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、生理水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)较单一PEG处理均显著升高，气孔导度(gs)和细胞间隙CO_2浓度(Ci)则显著下降。干旱胁迫条件下两个小麦品种的叶绿素含量、Chl a和Chl b含量均显著下降，加硅能减缓干旱胁迫对叶绿素含量、Chl a和Chl b影响。
干旱胁迫下，两个供试小麦品种叶片的膜脂过氧化产物——丙二醛(MDA)含量升高，低抗品种增加的幅度明显大于高抗品种。加硅处理后，MDA含量显著下降，且1.0mM Si的处理效果要比0.1mM Si处理效果显著。干旱胁迫下活性氧自由基及其防御系统之间的平衡被打破，H_2O_2含量有明显上升，加硅使其含量下降。小麦幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)酶活性发生明显变化。干旱胁迫使SOD酶活性上升，加硅后其活性仍然上升；POD酶活性显著上升，加硅降低其活性；CAT酶活性下降，加硅后其活性上升。干旱胁迫条件下两种抗氧化剂，抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均下降，加硅后两者含量均有显著提高，且抗旱品种上升幅度较抵抗品种大。
干旱胁迫下，两个供试小麦品种幼苗体内渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量增加。加硅处理后，各自含量都有所降低。
干旱胁迫下，与对照相比，两个小麦品种叶片叶绿体超微结构发生明显改变，叶绿体膨胀变形，基质片层结构膨胀松散，排列方向稍有紊乱，质壁分离明显。相比之下，加硅改善干旱胁迫下小麦叶绿体的超微结构，且对低抗品种扬麦9号效果更为显著。
【关键词】：干旱胁迫 硅 小麦 光合作用 杭氧化防御系统 叶绿体超微结构 【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S512.1
【目录】：
- 原创性声明3
- 学位论文版权使用授权书3-4
- 缩略语4-7
- 摘要7-8
- ABSTRACT8-10
- 第一章 文献综述10-23
- 1 干旱胁迫对植物的影响10-14
- 1.1 干旱胁迫对植物生长的影响10
- 1.2 干旱胁迫对植物光合作用的影响10-12
- 1.3 干旱胁迫对植物呼吸作用的影响12
- 1.4 干旱胁迫对细胞膜的影响12-14
- 2 植物耐旱的机制14-20
- 2.1 渗透调节14-16
- 2.2 激素调节16-20
- 3 硅在植物抗旱性方面的研究进展20-21
- 4 课题研究目的和技术路线21-22
- 4.1 研究目的：21
- 4.2 研究的主要内容：21-22
- 5 技术路线22-23
- 第二章 硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长及光合参数的影响23-34
- 1 材料与方法23-25
- 2 结果25-31
- 2.1 不同处理对小麦硅吸收的影响25-26
- 2.2 硅对干旱胁迫条件下小麦幼苗生长的影响26-27
- 2.3 硅对干旱胁迫条件下小麦幼苗光合特性的影响27-30
- 2.4 硅对干旱胁迫条件下小麦幼苗叶片叶绿素及可溶性糖含量的影响30-31
- 3 讨论31-34
- 第三章 硅对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化系统的影响34-43
- 1 材料与方法34-37
- 2 结果37-40
- 2.1 硅对干旱胁迫条件下小麦幼苗叶片MDA含量和H_2O_2含量的影响37
- 2.2 硅对低温胁迫条件下小麦叶片保护酶活性的影响37-39
- 2.3硅对干旱胁迫条件下小麦叶片抗氧化剂含量的影响39-40
- 2.4 硅对低温胁迫条件下小麦叶片脯氨酸(Pro)含量的影响40
- 3 讨论40-43
- 第四章 硅对干旱胁迫下小麦幼苗叶片叶绿体超微结构的影响43-47
- 1 材料与方法43
- 2 结果43-44
- 2.1 硅对干旱胁迫下高抗品种豫麦幼苗叶绿体超微结构超微结构的影响43
- 2.2 硅对干旱胁迫下低抗品种扬麦幼苗叶绿体超微结构超微结构的影响43-44
- 3 讨论44-47
- 第五章 结论47-48
- 参考文献48-56
- 致谢56-57
- 作者简介57
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