磁场处理黄瓜种子对其幼苗抗旱性的影响

论文摘要

随着全球气候变暖和世界人口的不断增加，水资源短缺及其在全球时空分布不均造成包括中国在内的80多个国家严重缺水。干旱已经成为世界农业生产的主要限制因素，也是人类面临的最重大难题之一。因此，近年来国内外关于利用各种物理方法提高农作物的抗旱性已成为世界农业生产重要的研究课题。在利用电场、磁场和激光等处理手段提高农作物抗旱性方面取得了广泛的效果。本课题用磁场处理黄瓜种子，研究对其幼苗抗旱性的影响，获得了有益的生物学效益，这对于用物理方法提高农作物抗旱性的研究具有重要意义。实验用磁感应强度为100mT、200mT、300mT和400mT的磁场分别处理黄瓜种子1min、5min和10min，分别标记为T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32、T33、T41、T42和T43。在种子萌发第9天后，用不同浓度的聚乙二醇（PEG，分子量6000）进行模拟干旱胁迫：模拟干旱胁迫第1天用5％PEG模拟干旱胁迫，第2天用10％PEG模拟干旱胁迫，每24h后PEG浓度增加5％，直到第5天，PEG浓度增加到25％，模拟自然环境中持续干旱的情况。在每干旱胁迫24h后，测定黄瓜幼苗中过氧化物酶（Peroxidase，POD）、超氧化物岐化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性变化和脯氨酸（Proline）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量的变化。实验结果表明，用磁场处理黄瓜种子其幼苗抗旱性获得了有益的生物学效应。除T33的处理组效果不明显外，其它处理组效果均优于对照组。在重度干旱胁迫的第4天和第5天，T23的SOD和POD活性分别比对照提高幅度为14．62％-22．91％和9．26％-14．03％；脯氨酸含量比对照提高7．11％-15．33％；MDA含量比对照降低14．66％-23．48％。课题研究表明，磁场处理黄瓜种子其幼苗在干旱胁迫环境下SOD和POD活性增强，这两种酶可以通过清除植物体内自由基和提高代谢来加强黄瓜幼苗对水分胁迫的抗性；幼苗中脯氨酸含量的增加，说明磁场能通过降低细胞渗透势来增加黄瓜幼苗抗旱性；MDA含量下降，表明磁场处理能降低膜脂过氧化程度，减少干旱对黄瓜幼苗的伤害。这不仅为实际应用提供大量的基础数据，同时也为丰富和发展用物理方法提高农作物抗旱性的研究提供十分重要的理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 磁场处理植物体的研究现状
• 1.1.1 国内外的研究现状
• 1.1.2 常用的磁处理手段
• 1.2 磁场处理对植物体产生的效应概述
• 1.2.1 磁场处理对植物体非基因变异性表型的影响
• 1.2.2 磁场处理对植物体生理生化的影响
• 1.2.3 磁场处理对植物体基因变异的影响
• 1.3 论文选题依据及主要研究内容
• 1.3.1 论文选题依据
• 1.3.2 论文主要研究内容
• 第2章 磁场处理对黄瓜幼苗抗旱性的影响
• 2.1 材料的准备与磁场处理
• 2.1.1 种子的处理
• 2.1.2 幼苗的培养及模拟干旱胁迫
• 2.2 试剂与仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.3 测定方法与结果
• 2.3.1 SOD活性的测定方法与结果
• 2.3.2 POD活性的测定方法与结果
• 2.3.3 脯氨酸含量的测定方法与结果
• 2.3.4 MDA含量的测定方法与结果
• 2.4 磁场处理黄瓜种子对其幼苗抗旱性的影响
• 2.4.1 磁场处理对模拟干旱胁迫条件下黄瓜幼苗SOD活性的影响
• 2.4.2 磁场处理对模拟干旱胁迫条件下黄瓜幼苗POD活性的影响
• 2.4.3 磁场处理对模拟你干旱胁迫条件下黄瓜幼苗脯氨酸含量的影响
• 2.4.4 磁场处理对模拟干旱胁迫条件下黄瓜幼苗MDA含量的影响
• 2.5 分析与讨论
• 第3章 磁场处理植物体产生生物效应的机理探讨
• 3.1 磁场对生物体内的极性分子产生作用
• 3.2 磁场对生物体内的金属离子产生作用
• 3.3 磁场对生物体内的水产生作用
• 3.4 磁场促进种子的呼吸作用
• 3.5 磁场加速营养物质的吸收作用
• 3.6 磁场处理对酶系统的作用
• 3.6.1 磁场处理对酶活性的作用
• 3.6.2 磁场处理对酶构象的作用
• 3.6.3 磁场处理对酶促反应动力学的作用
• 3.7 磁场对细胞有丝分裂产生的作用
• 3.8 磁场处理对种子萌发或幼苗生长发育的抑制作用
• 第4章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间科研成果