外源NO对铜胁迫玉米幼苗生理生化特性的影响

论文摘要

铜对植物生命活动特别重要,但是,过量铜会对植物的正常生长产生危害。NO是一种活性氮,能够作为氧化还原信号分子,参与调节植物的多种生理生化过程。迄今为止,NO在铜胁迫植物生理作用中报道比较少,尤其是对玉米的研究。本实验以玉米（“郑单958”）幼苗作为试验材料,使用hoagland营养液培养,来研究外源NO对铜胁迫玉米幼苗生理生化作用的影响,以了解NO在Cu胁迫玉米幼苗中的作用。通过对玉米幼苗形态学、生理生化指标等方面进行研究,得到以下结果：1、低浓度铜对玉米幼苗生长的影响不大,随着铜离子浓度的增加,其株高、叶绿素含量、净光合速率（Pn）、可溶性糖的含量先上升后下降,根长、干鲜重、气孔导度（Cs）、蒸腾速率（Tr）降低,胞间CO2浓度（Ci）升高,可溶性蛋白含量提高。用100μmol L-1NO供体硝普钠（SNP）处理后,玉米幼苗的株高、根长、干鲜重、叶绿素含量、Pn、Cs、Tr、可溶性糖和可溶性蛋白质含量均升高,Ci降低。2、铜胁迫使玉米幼苗根系活力降低,N元素分配失调,叶中Mg2+、Zn2+、Mn2+的含量先上升后下降,Ca2+、Cu2+的含量上升,K+、Fe3+的含量下降。根中Mg2+、ca2+、 K+的含量下降,cu2+、Fe3+、Mn2+、Zn2+的含量上升。用100μmolL-1SNP处理后,使Cu胁迫玉米幼苗根系活力增大,N代谢得到改善,与对照组相比,叶中Mg2+、Fe3+、K+、Ca2+的含量均增加,Cu2+、Mn2+、Zn2+的含量减少,根中Mg2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+的含量均减少,K+、Fe3+、Mn2+的含量增加。3、随着Cu浓度增大,类胡萝卜素含量先上升后降低,MDA、H2O2和O2·-含量均增加、离子渗透率提高,抗氧化酶SOD、APX、POD、CAT活性均增强,AsA和Pro含量先增加后减少。用SNP处理能缓解玉米幼苗变黄,叶片类胡萝卜素含量提高,H2O2、O2·-、MDA下降,离子渗透率下降、活性氧清除酶SOD、POD、APX和CAT活性增强,Pro、AsA含量提高。由以上结果可见,随着Cu浓度的增大,玉米幼苗活性氧产生过量,其细胞膜严重损伤,MDA大量积累,离子渗透率加大,离子平衡失调,叶绿素合成受到阻碍,光合作用降低,玉米幼苗正常生长受到抑制。NO能抑制活性氧的产生,增强抗氧化酶活性,从而降低活性氧的产生率,恢复叶绿素含量,增强光合作用,降低细胞膜损伤程度,减少离子渗透,调节离子平衡,进而保护玉米幼苗免受Cu胁迫导致的损伤。

论文目录

• 缩写词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 一氧化氮研究进展
• 1.2.1 一氧化氮的理化性质
• 1.2.2 植物中一氧化氮的来源
• 1.2.3 一氧化氮对植物的作用
• 1.3 植物铜营养及抗性作用机理
• 1.3.1 铜的化学性质及作用
• 1.3.2 过量铜对植物的影响
• 1.4 小结
• 1.5 本文主要研究内容及意义
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 意义
• 第二章 材料及方法
• 2.1 供试材料及处理
• 2.2 测定指标及其方法
• 2.2.1 生物量测定
• 2.2.2 元素含量测定
• 2.2.3 植物细胞超微结构观察
• 2.2.4 叶绿素含量测定
• 2.2.5 光合参数测定
• 2.2.6 光合产物测定
• 2.2.7 根系活力测
• 2.2.8 活性氧的测定
• 2.2.9 抗氧化酶测定
• 2.2.10 MDA测定
• 2.2.11 离子渗透率测定
• 2.2.12 小分子抗氧化剂含量测定
• 2.3 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 3.1 外源NO对铜胁迫玉米幼苗生长及超微结构的影响
• 3.1.1 外源NO对铜胁迫玉米幼苗生长的影响
• 3.1.2 外源NO对铜胁迫玉米幼苗N的影响
• 3.1.3 外源NO对铜胁迫玉米幼苗超微结构的影响
• 3.2 外源NO对铜胁迫玉米幼苗光合系统的影响
• 3.2.1 外源NO对铜胁迫玉米幼苗光合色素的影响
• 3.2.2 外源NO对铜胁迫玉米幼苗光合作用参数的影响
• 3.2.3 外源NO对铜胁迫玉米幼苗光合产物的影响
• 3.3 外源NO对铜胁迫玉米幼苗根系活力及离子平衡的影响
• 3.3.1 外源NO对铜胁迫玉米幼苗根系活力的影响
• 3.3.2 外源NO对铜胁迫玉米幼苗离子平衡的影响
• 3.4 外源NO对铜胁迫玉米幼苗活性氧代谢及细胞膜的影响
• 3.4.1 外源NO对铜胁迫玉米幼苗活性氧含量的影响
• 3.4.2 外源NO对铜胁迫玉米幼苗抗氧化酶的影响
• 3.4.3 外源NO对铜胁迫玉米幼苗MDA的影响
• 3.4.4 外源NO对铜胁迫玉米幼苗离子渗透率的影响
• 3.4.5 外源NO对铜胁迫玉米幼苗小分子抗氧化剂含量的影响
• 第四章 讨论与结论
• 4.1 NO对铜胁迫玉米幼苗生长及超微机构的影响
• 4.2 NO对铜胁迫玉米幼苗光合作用及产物的影响
• 4.3 NO对铜胁迫玉米幼苗光合作用参数的影响
• 4.4 NO对铜胁迫玉米幼苗活性氧代谢及细胞膜的影响
• 4.5 NO对铜胁迫玉米幼苗根系活力及离子平衡的影响
• 4.6 结论
• 第五章 展望
• 致谢
• 参考文献