盐分胁迫条件下蓖麻苗期对外源钙调节的响应

论文摘要

蓖麻是重要的能源作物,具有较强的耐盐能力,但在盐碱地上种植仍面临萌发出苗难等基础性问题,难以建立高产群体。本文以淄蓖5号为供试材料,研究了不同盐分和外源钙浓度下蓖麻种子的吸水和发芽过程；通过用有机物／土壤混合基质进行蓖麻穴盘育苗和移栽试验,研究了不同盐分和外源钙浓度下蓖麻的出苗、幼苗生理、生长和矿质离子吸收特点；通过不同盐分浓度土壤的盆栽试验,研究了经外源钙处理的蓖麻苗移栽后相应盐分浓度土壤后的生理和生长特性和产量特点。主要试验结果如下：1.盐分胁迫和外源钙调节对种子萌发吸水的影响通过设置不同的盐分和外源钙浓度,研究盐分胁迫下蓖麻种子萌发过程中的吸水情况。在培养的前7d,随着盐分浓度的提高,蓖麻种子的发芽率显著降低。外源钙不能改善盐分胁迫的抑制作用,反而随着溶液中离子浓度的增加,萌发越差。外源钙可以促进蓖麻种子在盐胁迫下提前萌发。低盐条件可以增加蓖麻种子在萌发时的吸水率,而高盐条件显著降低了吸水率。外源钙不能提高盐分胁迫下蓖麻种子的吸水率,而且随着外源钙浓度的增加,吸水率显著降低。用Excel2003模拟后得出,蓖麻种子在盐分胁迫下萌发时吸水率符合对数曲线,吸水速率符合指数曲线。2.盐分胁迫和外源钙调节对幼苗生理和生长的影响随着盐分浓度的升高,蓖麻的出苗率显著降低,施用外源Ca2+可以显著改善胁迫作用。在0.3%盐分浓度条件下,蓖麻幼苗子叶和真叶的生育进程受到显著减缓。株高、鲜干重、含水率、叶片中可溶性蛋白、可溶性糖含量没有受到显著抑制；叶绿素、游离氨基酸、游离脯氨酸、MDA含量显著提高。5-10mM的外源Ca2+浓度可以有效降低游离脯氨酸和MDA的含量；在0.6%盐分条件下株高、子叶、真叶、鲜干重、含水率、叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量都受到盐分胁迫的显著抑制；游离氨基酸、MDA含量显著提高。10-15mM的浓度可以有效提高株高、子叶和真叶的生长宽、鲜干重、含水率、叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素、游离氨基酸的含量,同时降低MDA的含量。3.盐分胁迫和外源钙调节对幼苗离子吸收的影响0.3%盐分条件下,盐分胁迫促进了蓖麻幼苗对K+、Na+、Cu2+和Fe3+的吸收,降低了Mg2+的吸收和K+/Na+, Ca2+、Mn3+和Zn2+含量与对照没有显著差异,但它们与Na+的比值显著低于对照。随着外源Ca2+浓度的升高,比值先降低后升高。0.6%盐分条件下,盐分胁迫降低了蓖麻幼苗中K+、Ca2+和Mg2+的含量以及K+/Na+,增加了Na+含量。施用10mM外源Ca2+处理能有效促进K+、Ca2+和Mg2+含量,过高的外源Ca2+反而会抑制这些离子的吸收。施用15mM外源Ca2+处理可以显著降低Na+含量,提高K+/Na+。盐分胁迫促进了Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素在蓖麻幼苗中的积累,随着外援Ca2+浓度的增加,四种微量元素与Na+的比值也不断增加,但仍显著低于对照。4.移栽后相应盐分浓度对后期生理和生长的影响蓖麻对低盐分胁迫有较好的适应性,当盐分浓度达到0.6%时生长受到显著抑制。叶绿素、可溶性糖、MDA等生理指标显示,在8/24左右蓖麻生长受盐分胁迫抑制最大。苗期在盐土中使用外源钙调节培育的幼苗,移栽后在相应盐分浓度土壤中生长相比于不施用外源钙调节培育的幼苗能更好的适应盐胁迫。本试验中,10mM外源钙调节培育的幼苗在后期生理生长和最终产量方面都体现出对盐分胁迫较好的抗性,这与之前苗期所得出的结论一致。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 导论
• 摘要
• Abstract
• 1. 蓖麻的生产及研究现状
• 1.1. 蓖麻生产现状
• 1.2. 蓖麻育种研究的进展
• 1.3. 蓖麻栽培研究的进展
• 2. 植物对盐分胁迫及外源物质调节的响应
• 2.1. 盐分胁迫机制
• 2.1.1. 生长
• 2.1.2. 生理生化
• 2.1.3. 离子平衡
• 2.2. 外源营养物质调节
• 2.2.1. 调节物质
• 2.2.2. 作用方式
• 3. 本研究的目的、意义、内容和目标
• 3.1. 目的和意义
• 3.2. 内容和目标
• 3.3. 技术路线
• 参考文献
• 第二章 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻种子吸水萌发的影响
• 摘要
• Abstract
• 1. 材料与方法
• 1.1. 试验设计
• 1.2. 主要调查和测定项目
• 1.3. 数据分析
• 2. 结果与分析
• 2.1. 盐分胁迫及外源钙对蓖麻种子吸水的影响
• 2.1.1. 低盐分条件及钙调节对蓖麻种子吸水的影响
• 2.1.1.1. 吸水率
• 2.1.1.2. 吸水速率
• 2.1.2. 高盐分条件及钙调节对蓖麻种子吸水的影响
• 2.1.2.1. 吸水率
• 2.1.2.2. 吸水速率
• 2.2. 盐分胁迫及外源钙对蓖麻种子萌发的影响
• 3. 小结与讨论
• 3.1. 吸水率
• 3.2. 吸水速率
• 3.3. 萌发时间和萌发率
• 参考文献
• 第三章 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗生长及生理的影响
• 摘要
• Abstract
• 1. 材料与方法
• 1.1. 试验设计
• 1.2. 主要调查和测定项目
• 1.3. 数据分析
• 2. 结果与分析
• 2.1. 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗生长特性的影响
• 2.1.1. 出苗率
• 2.1.2. 对株高的影响
• 2.1.3. 对子叶和真叶生长的影响
• 2.1.4. 对植株鲜重和干重的影响
• 2.2. 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗生理特性的影响
• 2.2.1. 对叶绿素含量的影响
• 2.2.2. 对叶片中可溶性蛋白含量的影响
• 2.2.3. 对叶片中可溶性糖含量的影响
• 2.2.4. 对叶片中游离氨基酸含量的影响
• 2.2.5. 对叶片中脯氨酸含量的影响
• 2.2.6. 对叶片中MDA含量的影响
• 3. 小结与讨论
• 参考文献
• 第四章 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗离子吸收的影响
• 摘要
• Abstract
• 1. 材料与方法
• 1.1. 试验设计
• 1.2. 主要调查和测定项目
• 2. 结果与分析
• 2.1. 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗大量元素吸收的影响
• +'>2.1.1. K⁺
• +'>2.1.2. Na⁺
• +/Na⁺'>2.1.3. K⁺/Na⁺
• 2+'>2.1.4. C²⁺
• 2+'>2.1.5. Mg²⁺
• 2.2. 盐分胁迫及外源钙调节对蓖麻幼苗微量元素吸收的影响
• 3+'>2.2.1. Fe³⁺
• 2+'>2.2.2. Cu²⁺
• 3+'>2.2.3. Mn³⁺
• 2+'>2.2.4. Zn²⁺
• 2.3. 各种元素之间的关系
• 3. 小结与讨论
• 参考文献
• 第五章 移栽后相应盐分胁迫对蓖麻生长和生理特性的影响
• 摘要
• Abstract
• 1. 材料与方法
• 1.1. 试验设计
• 1.1.1. 蓖麻苗的培育
• 1.1.2. 蓖麻苗的移栽
• 1.2. 主要调查和测定项目
• 2. 结果与分析
• 2.1. 盐分胁迫对蓖麻生长特性的影响
• 2.1.1. 株高
• 2.1.2. 主茎真叶数
• 2.2. 盐分胁迫对移栽后蓖麻生理特性的影响
• 2.2.1. 叶绿素
• 2.2.3. 可溶性蛋白
• 2.2.4. 可溶性糖
• 2.2.5. 游离氨基酸
• 2.2.6. 脯氨酸
• 2.2.7. 丙二醛
• 2.3. 盐分胁迫对蓖麻产量的影响
• 3. 小结与讨论
• 参考文献
• 第六章 小结与讨论
• 1. 盐分胁迫和外源钙调节对种子萌发吸水的影响
• 1.1. 吸水率
• 1.2. 吸水速率
• 1.3. 萌发时间和萌发率
• 2. 盐分胁迫和外源钙调节对幼苗生理生长的影响
• 3. 盐分胁迫和外源钙调节对幼苗离子吸收的影响
• 4. 移栽到相应盐分浓度土壤后,盐分胁迫对蓖麻生长和生理特性的影响
• 需要进一步研究的内容
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 攻读学位期间参加的科研课题