不同水分条件下硼、钼对大豆作用机制的研究

论文摘要

本试验于2004-2005年在东北农业大学园艺实验基地进行，采用盆栽试验方法。供试土壤为白浆土，大豆品种为东农42（高蛋白型）、东农46（高油型）和秣食豆（半野生型）。设置了正常灌水和干旱胁迫两部分，每个部分设六个处理：对照、低硼、高硼、低钼、高钼和高硼+高钼。对不同处理大豆植株保护酶活性和非保护酶（脯氨酸）含量的动态变化，大豆植株碳氮代谢、营养吸收及对产量和品质的影响等方面进行了研究，结果表明： 两种水分条件下，施硼钼处理都能提高大豆叶片保护系统中酶（SOD、APX、CAT）的活性，并降低丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）的含量，提高大豆的抗旱性。同正常水分条件相比，干旱胁迫下超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性较低，过氧化氢酶（CAT）的活性较高；钼和硼的作用存在一定的差异，在提高SOD、APX的活性上，钼的作用大于硼；而在提高CAT的活性和降低丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）的含量上，硼的作用大于钼，钼和硼具有相互促进的作用；3个大豆品种对钼、硼的反应存在基因型差异，与抗氧化系统的整体活力（酶类和非酶类）相关，抗旱性表现为：秣食豆＞东农42＞东农46。 硼钼能够提高不同基因型大豆叶片谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性。两种酶的活性变化趋势基本一致，表现为先升后降，大豆叶片两种酶活性最高，最低。同正常水分条件相比，干旱胁迫下，两种酶的活性较低。硼和钼作用存在一定的差异，施钼处理的两种酶活性高于施硼处理，钼和硼具有相互促进的作用，硼钼用量上对酶活性的影响差异不显著。 两种水分条件下，3个大豆品种不同处理叶片叶绿素含量的变化规律基本一致，V5至R3持续上升，然后下降。硼钼都能增加大豆叶片叶绿素的含量。硼钼对大豆叶片叶绿素作用规律表现为：Mo2＞Mo1＞B2＞B1。叶绿素含量与大豆产量具有一定的相关性。 两种水分条件下，施硼钼能提高大豆叶片中可溶性糖含量，同正常水分条件相比，干旱胁迫下大豆叶片中可溶性糖的浓度较高，3个品种可溶性糖下降幅度表现为：东农46＞东农42＞秣食豆。硼钼处理能够提高V5大豆叶片可溶性糖的含量，并促进可溶性糖的运输，硼较钼更能促进大豆可溶性糖的合成和运输。 两种水分条件下，不同硼钼水平对3种大豆V5和R1叶片和茎秆中酰脲的含量影响较小，处理间差异不显著。同一时期茎秆高于叶片。从R1到R5不同硼钼处理之间大豆叶片酰脲的含量有了一定的差异，施硼钼能提高大豆叶片酰脲含量，钼的作用大于硼，硼钼同施具有促进作用。干旱胁迫下，3个品种大豆R1叶片酰脲含量最高。 两种水分条件下，随着生育期的进程，3个品种大豆的茎秆和叶片氮钾的含量变化规律基本一致，都呈下降趋势。而叶片中的磷呈双峰曲线，茎秆中磷呈单峰曲线。硼钼能够促进大豆对氮、磷和钾的吸收。从硼钼的作用效果看，钼比硼更能促进大豆对氮、磷的吸收。硼钼对钾的吸收作用差异不显著。 两种水分条件下，施硼钼能够提高大豆的产量。从硼钼的增产效果看，施钼处理高于施硼处理，硼钼同施有促进作用。增产幅度表现为：秣食豆＞东农42＞东农46。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 土壤硼、钼的分布状况
• 1.2.2 硼、钼的重要生理功能
• 1.2.3 干旱胁迫与植物的膜脂过氧化
• 1.2.4 保护系统与植物抗逆性的研究
• 1.2.5 大豆氮代谢相关酶的研究
• 1.2.6 硼钼与其它营养元素之间的相互关系
• 2 材料与方法
• 2.1 试验设计
• 2.1.1 试验方法
• 2.1.2 试验材料
• 2.1.3 试验处理
• 2.2 取样分析
• 2.2.1 取样方法
• 2.2.2 指标测定
• 2.3 主要仪器
• 3 结果与分析
• 3.1 不同处理对大豆植株保护酶活性的影响
• 3.1.1 不同处理对大豆植株超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响
• 3.1.2 不同处理对大豆植株过氧化氢酶（CAT）活性的影响
• 3.1.3 不同处理对大豆植株抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的影响
• 3.2 不同处理对大豆非保护酶系统及膜脂过氧化产物的影响
• 3.2.1 不同处理对大豆叶片中脯氨酸（Pro）的含量
• 3.2.2 不同处理对大豆叶片中丙二醛（MDA）的影响
• 3.3 不同处理对大豆碳氮代谢的影响
• 3.3.1 不同处理对大豆叶片硝酸还原酶（NR）活性的影响
• 3.3.2 不同处理对大豆叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响
• 3.3.3 不同处理对大豆叶片叶绿素含量的影响
• 3.3.4 不同处理对大豆植株可溶性糖含量的影响
• 3.3.5 不同处理对大豆植株中酰脲含量的影响
• 3.4 不同处理对大豆营养吸收的影响
• 3.4.1 不同处理对不同基因型大豆氮素吸收的影响
• 3.4.2 不同处理对不同基因型大豆磷素吸收的影响
• 3.4.3 不同处理对不同基因型大豆钾素吸收的影响
• 3.5 不同处理对不同基因型大豆干物质积累的影响
• 3.6 不同处理对不同基因型大豆产量和品质的影响
• 3.6.1 不同处理对不同基因型大豆产量的影响
• 3.6.2 不同处理对不同基因型大豆品质的影响
• 4 讨论
• 4.1 硼、钼与保护系统的关系
• 4.1.1 硼、钼与保护酶活性的动态变化
• 4.1.2 硼、钼与脯氨酸和丙二醛含量的动态变化
• 4.2 硼、钼与大豆植株碳氮代谢
• 4.2.1 硼、钼与大豆碳氮代谢相关酶的关系
• 4.2.2 硼、钼与大豆的光合作用
• 4.3 硼、钼与其它营养元素间的关系
• 4.4 硼、钼与大豆产量和品质的关系
• 4.4.1 硼、钼与大豆产量
• 4.4.2 硼、钼与大豆品质
• 4.5 创新点
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士期间学术状况