α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗生长的缓解效应

论文摘要

以豫农202为试验材料,采用水培法,研究了α-酮戊二酸对PEG模拟干旱胁迫下冬小麦幼苗生长的缓解效应,并从渗透调节、光合、氮素利用等方面初步阐明其生理机制,主要结论如下:（1）干旱胁迫造成了小麦幼苗地上部鲜重、干重的降低,叶片相对含水量减少,根冠比增加和干物质积累量减少,减少量随胁迫程度及时间而增加。干旱胁迫对小麦地上部鲜重的影响大于干重的影响。在不同PEG浓度胁迫下添加α-酮戊二酸均可促进小麦地上部生长,有利于小麦叶片水分的保持。其中,高PEG胁迫下5 mmol·L-1α-酮戊二酸对小麦幼苗的缓解效应显著高于2.5 mmol·L-1α-酮戊二酸处理,低PEG浓度胁迫下二者差异不显著。（2）干旱胁迫下,小麦幼苗叶片中叶绿素a的含量降低,降低量与干旱胁迫程度成正比。叶绿素b的含量则随干旱程度和胁迫时间的延长而增加。α-酮戊二酸可以降低干旱胁迫对小麦幼苗叶绿素a的影响,使叶绿素a的含量在较长时间内保持较高水平,同时α-酮戊二酸可进一步提高小麦幼苗叶绿素b的含量,特别在高PEG胁迫下效果明显。另外,添加α-酮戊二酸明显提高了PEG胁迫下小麦幼苗的光合效率,但均未达到对照水平。（3）干旱胁迫造成了小麦幼苗体内脯氨酸和游离氨基酸的增加。干旱胁迫下加入α-酮戊二酸可进一步提高小麦脯氨酸和游离氨基酸含量,胁迫程度越重效果越明显。同一干旱胁迫水平下,5 mmol·L-1α-酮戊二酸对小麦幼苗脯氨酸和游离氨基酸含量的促进效果大于2.5mmol·L-1α-酮戊二酸处理。（4）干旱胁迫抑制了小麦对氮素的吸收,小麦对营养液中硝态氮的吸收速度与胁迫程度和时间成反比。干旱胁迫抑制小麦对氮素吸收的同时也抑制了小麦GS活性,造成了小麦幼苗氮素积累量的降低。添加α-酮戊二酸可明显促进PEG胁迫下小麦幼苗对氮素的吸收,并提高GS活性,特别是高PEG胁迫下和5 mmol·L-1α-酮戊二酸处理浓度效果明显。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 干旱胁迫对冬小麦氮素吸收同化的影响
• 1.1.1 干旱胁迫对冬小麦氮素吸收的影响
• 1.1.2 干旱胁迫对GS酶活性的影响
• 1.2 干旱胁迫下植物体内脯氨酸的积累及其生理意义
• 1.3 植物氮代谢与脯氨酸合成的关系
• 1.4 干旱胁迫对小麦光合特性的影响
• 1.5 冬小麦叶绿素含量与氮素的关系
• 1.6 三羧酸循环以及α-酮戊二酸
• 1.6.1 三羧酸循环与糖、脂肪、氨基酸的代谢
• 1.6.2 α-酮戊二酸国内外研究现状
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料与生长条件
• 3.2 实验设计
• 3.2.1 α-酮戊二酸处理浓度的确定
• 3.2.2 α-酮戊二酸的调节效应
• 3.3 测定项目与方法
• 3.3.1 冬小麦幼苗生长发育调查
• 3.3.2 小麦幼苗光合特性的测定
• 3.3.2.1 叶绿素含量测定
• 3.3.2.2 光合速率的测定
• 3.3.3 渗透调节物质的测定
• 3.3.3.1 脯氨酸含量的测定
• 3.3.3.2 游离氨基酸含量的测定
• 3.3.4 小麦氮同化指标的测定
• 3.3.4.1 GS活性的测定
• 3.3.4.2 营养液中硝态氮含量的测定
• 3.3.4.3 植株全氮的测定
• 4 结果与分析
• 4.1 α-酮戊二酸浓度的筛选
• 4.2 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗生长发育状况的影响
• 4.2.1 α-酮戊二酸对冬小麦幼苗地上部鲜重的影响
• 4.2.2 α-酮戊二酸对冬小麦幼苗地上部干重的影响
• 4.2.3 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦叶片相对含水量的影响
• 4.2.4 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦根根冠比的影响
• 4.2.5 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦干物质积累的影响
• 4.3 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗光合特性的影响
• 4.3.1 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片叶绿素a含量的影响
• 4.3.2 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片叶绿素b含量的影响
• 4.3.3 α-酮戊二酸对干旱胁迫下小麦幼苗叶片净光合速率（Pn）的影响
• 4.4 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦渗透调节物质的影响
• 4.4.1 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片脯氨酸含量的影响
• 4.4.2 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片游离氨基酸总量的影响
• 4.5 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗氮同化的影响
• 4.5.1 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片GS活性的影响
• 4.5.2 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗氮素吸收的影响
• 4.5.3 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗氮素积累的影响
• 5 结语与讨论
• 5.1 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗生长发育的影响
• 5.2 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗光合特性的影响
• 5.3 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗渗透调节物质的影响
• 5.4 α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦幼苗氮同化的影响
• 参考文献
• Abstract