小麦根系浸提液对黄瓜幼苗化感作用的生理生化机制

论文摘要

随着设施园艺的不断发展,设施蔬菜种植面积逐年增加,黄瓜（Cucumis sativus L.）作为设施蔬菜主栽种类之一,由于多年连作造成连作障碍严重,已成为设施发展的主要瓶颈之一。化感作用广泛存在于农业生产之中,特别是作物的轮、套间作体系当中。本研究以黄瓜为试材,收集了40个小麦品种,研究其根系浸提液对黄瓜化感作用差异,筛选出化感效应差异较大的2个小麦品种,研究其根系浸提液对黄瓜幼苗生长指标、根系活力、光合作用、保护酶活性、渗透调节物质含量及内源激素含量的影响,明确不同化感效应小麦对黄瓜化感作用的生理生化机理,为合理应用化感作用品种及缓解连作障碍提供理论依据。通过试验得出以下结果:1、采用水培法收集小麦根系浸提液,采用培养皿滤纸生物测试方法,研究了黑龙江40个小麦品种（系）对受体黄瓜种子发芽率、胚芽长、胚根长及鲜重的化感潜力差异。在40个小麦品种中,有29小麦根系浸提液对黄瓜种子发芽及幼苗生长具有化感促进作用,占总品系数的70.25%;其中化感促进作用最强的是龙辐04-0348,化感抑制最强的是龙辐17。2、黄瓜幼苗在一叶一心经不同化感效应的小麦品种根系浸提液处理后,化感促进小麦根系浸提液在处理后的不同时期均能显著提高黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积、全株干重、全株鲜重及根系活力;化感抑制小麦根系浸提液在处理后的不同时期对黄瓜幼苗的各项生长指标具有显著的化感抑制效应。经两种小麦浸提液处理的黄瓜幼苗在定植后的产量均有所提高,但差异不显著。3、化感促进小麦根系浸提液在处理后的不同时期能显著提高黄瓜幼苗期的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾速率,对荧光参数的Yield、qP、ETR有显著提高,NPQ显著降低;化感抑制小麦根系浸提液在处理后的不同时期能显著抑制黄瓜幼苗光合速率、气孔导度及蒸腾速率,对荧光参数Yield、qP、ETR有显著抑制作用,NPQ显著增加。4、化感促进小麦根系浸提液在处理后的不同时期能够显著提高黄瓜幼苗叶片及根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（AsA-POD）及多酚氧化酶（PPO）活性,提高黄瓜幼苗的抗性;化感抑制小麦根系浸提液在处理后的不同时期显著抑制了SOD、POD、CAT、PAL活性,降低黄瓜幼苗抗性。5、化感促进小麦根系浸提液在处理后的不同时期能够提高黄瓜幼苗体内脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,进而增加植株抗性;化感抑制小麦根系浸提液则在处理后的不同时期降低黄瓜幼苗中的游离脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖的含量,降低了黄瓜植株抗性。6、化感促进小麦根系浸提液能够显著降低黄瓜幼苗脂膜过氧化程度;化感抑制小麦根系浸提液则提高脂膜过氧化程度,对黄瓜幼苗造成伤害。7、化感促进小麦根系浸提液在处理后的不同时期能够提高黄瓜幼苗的生长素（IAA）及赤霉素（GA3）含量;化感抑制作用的小麦根系浸提液在处理后的不同时期降低黄瓜幼苗的生长素（IAA）及赤霉素（GA3）含量,显著提高了脱落酸（ABA）的含量。综上所述,不同小麦品种对黄瓜化感作用效应存在差异;化感促进小麦根系浸提液通过提高黄瓜体内的SOD、POD、CAT、AsA-POD及PPO活性及可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸的含量提高黄瓜的抗性,从而提高了黄瓜的光合作用,提高作物产量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 设施蔬菜连作障碍概况
• 1.2.2 化感作用与连作障碍
• 1.2.3 化感物质对受体植物的作用机理
• 1.2.4 根系分泌物对土壤微生态影响
• 1.2.5 化感作用在农业方面的应用
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料及仪器药品
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验药品
• 2.2 试验设计及方法
• 2.2.1 小麦根系分泌物收集
• 2.2.2 小麦化感潜力的评价
• 2.2.3 实验设计与实施方案
• 2.2.4 测定项目与方法
• 2.3 数据分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同小麦品种（系）对黄瓜化感效应评价
• 3.1.1 不同品种（系）小麦根系浸提液对黄瓜种子发芽率的影响
• 3.1.2 不同品种（系）小麦根系浸提液对黄瓜幼苗胚根长的影响
• 3.1.3 不同品种（系）小麦根系浸提液对黄瓜幼苗胚芽长的影响
• 3.1.4 不同品种（系）小麦根系浸提液对黄瓜幼苗鲜重的影响
• 3.1.5 不同品种（系）小麦根系浸提液对黄瓜幼苗的综合化感效应
• 3.2 不同化感效应小麦根系浸提液对黄瓜幼苗生长及产量的影响
• 3.2.1 对黄瓜幼苗株高的影响
• 3.2.2 对黄瓜幼苗茎粗的影响
• 3.2.3 对黄瓜幼苗叶面积的影响
• 3.2.4 对黄瓜幼苗相对电导率的影响
• 3.2.5 对黄瓜幼苗全株鲜重的影响
• 3.2.6 对黄瓜幼苗全株干重的影响
• 3.2.7 对黄瓜幼苗根系活力的影响
• 3.2.8 对黄瓜幼苗对黄瓜单株产量的影响
• 3.3 根系浸提液对黄瓜幼苗光合及荧光参数的影响
• 3.3.1 对黄瓜幼苗光合作用的影响
• 3.3.2 对黄瓜幼苗荧光参数的影响
• 3.3.3 对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响
• 3.4 根系浸提液对黄瓜幼苗保护酶活性的影响
• 3.4.1 对黄瓜幼苗叶片保护酶活性的影响
• 3.4.2 对黄瓜幼苗根系保护酶活性的影响
• 3.5 根系浸提液对黄瓜幼苗渗透调节物质的影响
• 3.5.1 对黄瓜幼苗叶片渗透调节物质含量影响
• 3.5.2 对黄瓜幼苗根系渗透调节物质含量影响
• 3.6 根系浸提液对脂膜过氧化作用的影响
• 3.6.1 对黄瓜幼苗叶片丙二醛含量的影响
• 3.6.2 对黄瓜幼苗根系丙二醛含量的影响
• 3.7 根系浸提液对黄瓜幼苗内源激素含量的影响
• 3.7.1 对黄瓜幼苗叶片内源激素含量的影响
• 3.7.2 对黄瓜幼苗根系内源激素含量的影响
• 4 讨论
• 4.1 不同品种（系）小麦根系浸提液对受体黄瓜种子萌发及幼苗化感效应
• 4.2 不同化感效应小麦根系浸提液对黄瓜幼苗生理生化指标的影响
• 4.2.1 对黄瓜生长性状的影响
• 4.2.2 对黄瓜幼苗光合特性及荧光参数的影响
• 4.2.3 对黄瓜幼苗保护酶系统的影响
• 4.2.4 对黄瓜幼苗渗透调节物质含量的影响
• 4.2.5 对黄瓜幼苗脂膜过氧化的影响
• 4.2.6 对黄瓜幼苗内源激素含量的影响
• 4.3 小麦根系浸提液处理黄瓜幼苗后的不同时期不同部位生理生化指标差异
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文