双氢茉莉酸丙酯（PDJ）对不同品种小麦的抗逆性及化感抗草特性的诱导调控

论文摘要

本研究应用水培、盆栽方法及植物化感试验方法,研究了在水分胁迫（或渗透胁迫）和低温胁迫下双氢茉莉酸丙酯（PDJ）对不同品种小麦发芽、生长、光合性状及化感抗草特性的影响,得到以下结论:在外源激素双氢茉莉酸丙酯（PDJ）诱导下,小偃22、金春1号和1608三种小麦的发芽势、胚芽长、平均根长和最大根长上都表现出了一定的抗旱性和抗寒性,虽然由于渗透胁迫和低温胁迫对其生长造成了一定抑制,还是能看出双氢茉莉酸丙酯（PDJ）对发芽有一定的促进作用。双氢茉莉酸丙酯（PDJ）对小麦抗旱和抗低温胁迫具有一定的适应性,在优越的环境条件下,小麦对双氢茉莉酸丙酯（PDJ）的反应比较迟钝,而在一定胁迫下表现的比较敏感。在设定的四个浓度下,双氢茉莉酸丙酯（PDJ）都对小麦起到了诱导代谢的作用,当聚乙二醇6000（PEG）渗透胁迫和低温胁迫程度增大到一定强度,双氢茉莉酸丙酯（PDJ）的诱导作用比胁迫所造成的抑制作用相比就显得相对微弱。在渗透胁迫水势和温度变化后,三种小麦根活力大小顺序也发生了变化,说明三者对干旱的耐受程度随着胁迫程度的增加而表现出了自身的差异。小偃22、金春1号和1608三种小麦在双氢茉莉酸丙酯（PDJ）达到一定浓度（10 mg/L）后,它们的光合速率都会明显高于对照,而蒸腾速率和气孔导度都明显低于对照;在水分利用率和气孔限制值上则表现出了明显的差异,两种春小麦在1 mg/L和10 mg/L处理后水分利用效率和气孔限制值都要升高,金春1号在浓度过大（100 mg/L）处理后这两个参数则又降低,说明某些品种的这两个参数在高浓度下就会受到激素的抑制;冬小麦小偃22号则不同,在1 mg/L和10 mg/L的双氢茉莉酸丙酯（PDJ）处理后水分利用效率和气孔限制值都明显低于对照,而只有达到较高的浓度（100 mg/L）后才会升高。土壤水分和PDJ对小麦生理影响因品系和测试指标不同而有显著差异。水分胁迫下可显著降低四种小麦植株表现型性状和生物量,从而抑制植物生长,而进行PDJ处理后可以增强植物的抗逆性,减弱水分胁迫的抑制效应。正常水分情况下PDJ可以促进根系生长,而地上部生长对PDJ不敏感。水分胁迫和PDJ处理下均能增强小麦化感抗草诱导效应,但两者主要是增强根系的化感潜力,降低杂草生物量从而抑制杂草生长。水分和PDJ处理对兰考95-25均能增强拔节期叶片光合速率、降低气孔限制值和提高水分利用率,而对其它三品种的气体交换参数和水分利用情况的影响可能与品种和水分胁迫强度以及PDJ浓度有关。典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CVA）分析发现植物受到干旱胁迫和PDJ的刺激时会引起植物形态上和光合生理变化,从而影响小麦的化感抗草特性。研究推测植物化感抗草特性需要生长风险成本,并且产生具有活性的次生代谢物质的产生可能是一个主动和被动的过程的叠加。水分胁迫与PDJ对化感潜势的影响机制不尽相同,水分胁迫导致植物次生代谢物质的产生是由于外界环境条件变化引起植物体内物质积累的一个被动诱导过程,而PDJ则是利用激素的正向调控而加大了生长成本而增强小麦的表现型竞争性状的主动过程,而且PDJ可能既有激素效应也存在化感潜力效应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 茉莉酸的结构和功能
• 1.1.1 茉莉酸的结构
• 1.1.2 茉莉酸类似物的生理生化作用
• 1.2 双氢茉莉酸丙酯的性质和基本功能
• 1.3 双氢茉莉酸丙酯研究进展
• 第二章 渗透胁迫下PDJ 对不同品种小麦发芽和幼根活力的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 正常水分条件下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.2 轻度渗透胁迫下（-0.2 MPa）PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.3 中度渗透胁迫（-0.4 MPa）下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.4 严重渗透胁迫（-0.6 MPa）下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.5 正常水分条件下PDJ 对不同品种小麦幼苗根系活力的影响
• 2.2.6 轻度渗透胁迫（-0.2 MPa）下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.7 中度渗透胁迫（-0.4 MPa）下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.2.8 严重渗透胁迫（-0.6MPa）下PDJ 对不同品种小麦发芽的影响
• 2.3 小结与讨论
• 第三章 低温胁迫下PDJ 对不同品种小麦发芽和幼根活力的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 25℃下PDJ 对不同品种小麦的抗寒性影响
• 3.2.2 5℃处理下PDJ 对不同品种小麦发芽的抗寒性影响
• 3.2.3 -2℃处理下PDJ 对不同品种小麦发芽的抗寒性影响
• 3.2.4 -15℃下PDJ 对不同品种小麦的抗寒性影响
• 3.2.5 25℃处理 PDJ 小麦幼苗根活力的影响
• 3.3 小结与讨论
• 第四章 PDJ 对不同品种小麦幼苗气体交换性状的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 PDJ 对三种小麦净光和速率（Pn）的影响
• 4.2.2 PDJ 对三品种小麦蒸腾速率（T）的影响
• 4.2.3 PDJ 对三种小麦气孔导度（Cond）的影响
• 4.2.4 PDJ 对三种小麦水分利用效率（WUE）的影响
• 4.2.5 PDJ 对三种小麦叶片气孔限制值（Ls）的影响
• 4.3 小结与讨论
• 第五章水分与PDJ 处理对不同品种小麦生长及化感抗草特性的诱导调控
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 水分与PDJ 处理下不同品种小麦返青期的生长反应
• 5.2.2 水分与PDJ 处理下不同品种小麦拔节期的生长反应
• 5.2.3 水分与PDJ 处理对不同小麦品种化感表达的影响
• 5.2.4 不同小麦品种叶片气体交换与水分利用状况对水分与PDJ 的响应
• 5.2.5 不同小麦品种化感潜力与作物关键性状的相关性
• 5.3 小结与讨论
• 5.3.1 水分胁迫下PDJ 对不同品种小麦生长势态的影响
• 5.3.2 水分胁迫对不同小麦品种化感表达的诱导效应
• 5.3.3 PDJ 对不同小麦品种化感表达的调控
• 5.3.4 水分与PDJ 对化感表达的可能的诱导调控机制
• 参考文献
• 缩略词
• 致谢
• 作者简介
• 硕士期间撰写学术论文