苦瓜镁素营养生理的研究

论文摘要

本研究以苦瓜品种“台湾翠玉”、“蓝山长白”和“广东青皮”为材料,设0 mg/L,20 mg/L,40 mg/L,80 mg/L,160 mg/L五个镁浓度,利用砂培研究镁对苦瓜生长发育、活性氧代谢和碳氮代谢的影响。主要结果如下:(1)在本实验中,苦瓜品种“台湾翠玉”、“蓝山长白”和“广东青皮”的最适施镁浓度均为40 mg/L,小于20 mg/L或大于80 mg/L均会影响苦瓜生长。三个苦瓜品种镁效率的高低依次为“台湾翠玉”>“蓝山长白”>“广东青皮”。(2)镁胁迫条件下,苦瓜地上部和地下部生长都受到不同程度的影响。镁抑制了苦瓜叶片的大小、株高和地上部的干物质的累积,同时也抑制苦瓜地下部根系的正常生长和根系的干重,缺镁胁迫对3个品种苦瓜农艺指标的影响大于过量镁胁迫。(3)缺镁和过量镁症状出现的时间有所不同,缺镁比过量镁的出现的时间要早,而且症状表现的更严重。苦瓜生长初期过量镁症状不明显,处理30 d后才表现出症状,苦瓜缺镁症状则较早表现症状。缺镁和过量镁处理的症状均先出现在下部的老叶上。(4)镁胁迫降低叶绿素含量和硝酸还原酶的活力,从而阻碍了苦瓜碳氮代谢,使苦瓜叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白的含量下降。但适量的施用镁肥可以显著提高苦瓜叶片叶绿素含量,增强叶片的光合强度,促进碳水化合物可溶性糖的积累。(5)镁胁迫刺激叶片中超氧阴离子产生速率和H2O2含量增加,破坏了苦瓜叶片中细胞膜的结构和功能,使丙二醛大量积累,导致细胞膜透性不断增大,这表明镁胁迫使苦瓜受到伤害。(6)适量施用镁肥可提高苦瓜叶片中的SOD、POD和CAT活力,增强苦瓜清除体内氧自由基的能力,可以有效延缓苦瓜植株的衰老。(7)缺镁和过量镁有利于促进苦瓜叶片中的游离脯氨酸积累,对叶片起到一定的保护作用,但随着高浓度处理和处理时间的延长,游离脯氨酸含量的增加量变小。(8)镁胁迫下,苦瓜植株也借助GSH—AsA循环清除体内过剩的活性氧。镁胁迫下,苦瓜叶片中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性比较高,对植株起到一定的保护作用。(9)镁胁迫下,苦瓜叶片中脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性随着镁浓度的增加不断增加,在40 mg/L处理时达到最大值,随后又随着镁浓度的增加而有所减少。(10)镁胁迫下,苦瓜叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性随着镁浓度的增加不断减少,在40 mg/L处理时达到最小值,随后又随着镁浓度的增加而有所增加。(11)缺镁和过量镁胁迫可促进苦瓜体内类黄酮等一些活性物质的积累,提高苦瓜植株的抗逆性。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 一、文献综述
• 1 镁的概述
• 2 镁对植物生长发育的影响
• 3 镁对植物生理生化的影响
• 3.1 镁对叶绿素及光合作用的影响
• 3.2 镁对酶促反应的影响
• 3.3 镁对氮代谢的影响
• 3.4 镁对碳代谢的影响
• 3.5 镁对保护酶系统的影响
• 4 镁与其它元素的相互关系
• 5 镁肥的施用技术
• 6 本研究的意义、内容与技术路线
• 6.1 研究的目的意义
• 6.2 研究的内容
• 6.3 研究的技术路线
• 二、材料与方法
• 1 试验设计
• 1.1 材料
• 1.2 培养方法
• 1.3 处理方法
• 2 测定方法
• 2.1 症状观察
• 2.2 生长指标调查方法
• 2.3 根系活力的测定
• 2.4 光合色素的测定
• 2.5 可溶性总糖的测定
• 2.6 硝酸还原酶活力的测定
• 2.7 可溶性蛋白含量
• 2.8 超氧化物歧化酶（SOD）
• 2.9 过氧化物酶（POD）活性测定
• 2.10 过氧化氢酶（CAT）的测定
• 2.11 丙二醛（MDA）含量测定
• 2.12 游离脯氨酸含量的测定
• 2.13 细胞膜透性
• 2.14 超氧阴离子产生速率的测定
• 2O₂含量测定'>2.15 H₂O₂含量测定
• 2.16 抗坏血酸过氧化物酶（APX）的测定
• 2.17 脱氢抗坏血酸酶活性（DHAR）的测定
• 2.18 谷胱甘肽含量（GSH）的测定
• 2.19 谷胱甘肽还原酶（GR）的测定
• 2.20 苯丙氨酸解氨酶PAL 的测定
• 2.21 类黄酮的测定
• 3 数据处理
• 三、结果分析
• 1 镁对苦瓜生长发育的影响
• 1.1 苦瓜缺镁和镁过量的症状
• 1.2 镁对苦瓜主蔓与根系长度的影响
• 1.3 镁对苦瓜生物产量的影响
• 1.4 镁对苦瓜根系活力的影响
• 2 镁对苦瓜碳氮代谢的影响
• 2.1 镁对苦瓜光合色素的影响
• 2.2 镁对苦瓜可溶性总糖、可溶性蛋白、硝酸还原酶（NR）活性的影响
• 3 镁对苦瓜抗性指标的影响
• 3.1 镁对苦瓜细胞保护酶活性的影响
• 3.2 镁对苦瓜丙二醛（MDA） 、游离脯氨酸含量的影响
• 3.3 镁对苦瓜叶片相对膜透性的影响
• 3.4 镁对苦瓜叶片超氧阴离子产生速率、过氧化氢含量的影响
• 3.5 镁对苦瓜叶片谷胱甘肽含量和谷胱甘肽还原酶（GR）活性的影响
• 3.6 镁对苦瓜叶片抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸酶（DHAR）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响
• 3.7 镁对苦瓜叶片苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响
• 3.8 镁对苦瓜叶片类黄酮的影响
• 4 相关性统计分析
• 4.1 苦瓜碳氮代谢和生物量的相关性分析
• 4.2 苦瓜抗性指标的相关性分析
• 四、讨论
• 1 镁对苦瓜生长发育的影响
• 1.1 苦瓜缺镁和过量镁的症状
• 1.2 镁对苦瓜生长量的影响
• 1.3 不同苦瓜镁效率的分析
• 2 镁对苦瓜叶片碳氮代谢的影响
• 2.1 镁对苦瓜叶片碳代谢的影响
• 2.2 镁对苦瓜叶片氮代谢的影响
• 3 镁对苦瓜叶片衰老机理的影响
• 五、结论与展望
• 1 主要结论
• 2 主要创新点
• 3 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢