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《南京农业大学》 2006年
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外源抗氧化剂对高羊茅耐热性的影响及其调控机理

周永音  
【摘要】: 冷季型草坪草高羊茅以青绿期长、耐热性好、抗病性强等特点而被广泛用于各类运动场、庭院和观赏的草坪建植。由于高羊茅最适的地上部生长温度是15-24℃,根系为10-18℃,在我国气候过渡带地区夏季高温伏旱季节普遍存在难以越夏的问题。本实验以高羊茅“猎狗5”(Festuca arundinacea schreb.var.Huntdog 5)为材料,以抗氧化剂抗坏血酸、甘露醇为外源调节物质,采用人工控温方式研究外源抗氧化剂对高羊茅发芽及生长的影响,以阐明外源抗氧化剂调控高羊茅耐热性的生理机制,并找出适宜的外源抗氧化剂施用浓度。试验结果表明: 1.在25/20℃适温条件下,高羊茅的叶绿素含量、相对含水量、酶活性及其它各项生理指标均比较稳定,生物量持续积累,生长良好。使用外源抗氧化剂后,植株的干物质积累均高于对照,表现出较好的生理效应。抗坏血酸具有提高AsA和GSH含量、改善AsA-GSH氧化还原循环系统的功能,甘露醇处理虽然对抗氧化剂含量无显著影响,但可使抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)相对活跃,叶绿素含量明显提高,植株生长较为旺盛,干物质积累也最多。 2.在35/30℃高温下,无外源抗氧化剂处理的植株在胁迫前期保护酶SOD、POD、APX活性增高,干物质积累和N、K吸收都有一定程度的增加,说明高羊茅通过调节自身生理机制可在一定时间内降低伤害程度。随着胁迫时间的延长抗氧化物保护酶活性降低,植物降解代谢快于合成代谢,因而干物质和N、K积累均迅速下降。部分分蘖在处理后期枯黄发黑,个别植株出现抽穗现象,表明高温促使植株衰老甚至死亡。研究结果还发现,在高温胁迫下,根系的酶活性下降时间早于叶片,说明根系对高温的敏感性大于叶片。 3.高温胁迫下,抗坏血酸处理可提高高羊茅体内抗氧化剂含量和保护酶活性,二者协同作用能有效地清除活性氧,降低膜脂过氧化程度和减缓叶绿素降解速度。甘露醇处理后各类保护酶的变化幅度相对较小,说明活性氧的产生和清除体系好于对照和抗坏血酸处理,活性氧对植株的氧化损伤相对较小,表现为叶绿素和类胡萝卜素的含量在胁迫后期仍保持较高的水平,膜脂过氧化产物MDA的含量则相对较低。抗坏血酸和甘露醇都是活性氧的有效清除剂,但1mmol/l的甘露醇清除效果较好。 4.0.1mmol/l、1mmol/l、10mmol/l的甘露醇都可提高植株在高温下的酶活性、可溶性蛋白质含量和相对含水量,降低膜透性,其中1mmol/l的浓度处理效果最好。0.1mmol/l和1mmol/l的甘露醇对种子萌发和幼苗生长也有促进作用,经过这两种浓度处理的幼苗,根长、苗高、鲜重、类胡萝卜素含量均与对照存在显著差异,其中以0.1mmol/l的浓度处理效果较好;10mmol/l的甘露醇则显著降低高羊茅种子的萌发,抑制幼苗地上、地下部的伸长,阻碍植株生长。因此初夏高羊茅播种后,宜喷施浓度为0.1mmol/l的甘露醇,成坪的高羊茅在夏季适宜的甘露醇浓度为1mmol/l。
【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】:S688.4

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【参考文献】
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