Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光呼吸的影响

论文摘要

由于人类的工业生产及其它活动,使地球的大气臭氧层逐渐变薄,导致到达地表的UV-B（Ultraviolate-B）辐射量持续增加,对生物及作物产生了广泛影响。稀土农用是中国科学家首创、居世界领先水平且经济效益显著的一项成果,适量的稀土施用于农作物不仅能够增产,还能增强植物的抗逆性。以前的研究表明,光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应,对人而言是一种消耗碳化合物的无用过程,但通过抑制光呼吸可以提高光合速率,进而提高作物的产量和品质,故而以往研究着重于如何抑制光呼吸来加强光合作用。近期一些研究表明,光呼吸是一种耗散过剩能量的光保护途径。因此,研究逆境胁迫下光呼吸对植物的协调效应显得尤为重要。采用水培实验法研究了稀土Ce（Ⅲ）对大豆（Glycine max）幼苗光呼吸速率剂量与时间效应,以及Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗:光呼吸速率（Pr）,光合速率（Pn）,光呼吸关键酶,生长指标的影响。实验结果表明:（1）在10-60mg·L-1范围内,CeCl3均有提高Pr与Pn的作用,其中,20mg·L-1CeCl3对Pr的提高作用最为明显,且Pn升幅大于Pr升幅。据此,确定20mg·L-1为本试验最佳浓度。（2） Ce（Ⅲ）具有提高光呼吸关键酶:乙醇酸氧化酶（GO）、谷氨酰胺合成酶（GS）、过氧化氢酶（CAT）活性的作用,通过提高光呼吸关键酶活性,进而提高Pr,减轻其所受的光抑制,保护光合器官,增强植物的抗逆性。（3）大豆幼苗的鲜、干重和叶面积随UV-B辐射强度升高而下降,Ce（Ⅲ）处理大豆幼苗鲜、干重和叶面积相对UV-B处理明显提高,说明Ce（Ⅲ）处理可以提高Pr,降低UV-B辐射胁迫对大豆幼苗的光抑制,利于加快恢复幼苗受辐射损伤后的自我修复机能。（4）大豆幼苗的Chla、Chlb和Chl含量随UV-B辐射强度升高而下降,Ce（Ⅲ）处理大豆幼苗Chla、Chlb和Chl含量相对UV-B处理明显提高,说明Ce（Ⅲ）处理可以提高Pr,降低UV-B辐射胁迫对大豆幼苗的光抑制,缓解叶绿素的降解。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 UV-B 辐射对植物的影响
• 1.1.1 UV-B 辐射现状
• 1.1.2 UV-B 辐射对植物生长和形态的影响
• 1.1.3 植物对UV-B 辐射增强的生理及生态响应
• 1.1.4 植物光呼吸对UV-B 辐射增强的响应
• 1.2 稀土对植物的影响
• 1.2.1 稀土资源及农用背景
• 1.2.2 稀土农用的机理
• 1.2.3 稀土元素作为生物体中活性氧的清除剂
• 1.2.4 稀土对植物的生物学效应
• 1.3 植物光呼吸简介
• 1.3.1 光呼吸研究背景
• 1.3.2 光呼吸的生化途径
• 1.3.3 光呼吸的生物学功能
• 1.4 立题依据及主要研究内容
• 1.4.1 立题依据
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 CE（Ⅲ）对UV-B 辐射胁迫下大豆幼苗光呼吸的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 试验仪器
• 2.2.3 试材培养
• 2.2.4 试材处理
• 2.2.5 测定方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 稀土浓度筛选
• 2.3.2 Ce（Ⅲ）对大豆幼苗Pr 影响的时间效应
• 2.3.3 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗光呼吸速率的影响
• 2.3.4 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗光合速率的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 CE（Ⅲ）对UV-B 辐射胁迫下大豆幼苗光呼吸机理的影响
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 试验仪器
• 3.2.3 试材培养
• 3.2.4 试材处理
• 3.2.5 试验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗中乙醇酸氧化酶动态影响
• 3.3.2 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗中谷氨酰胺合成酶动态影响
• 3.3.3 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗过氧化氢酶与过氧化氢含量动态影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 CE（Ⅲ）对UV-B 辐射胁迫下大豆幼苗的调节效应
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 主要试剂
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 试材培养
• 4.2.4 试材处理
• 4.2.5 试验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗生长状况影响
• 4.3.2 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗单株植物鲜、干重的影响
• 4.3.3 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗叶面积的影响
• 4.3.4 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗比叶重的影响
• 4.3.5 Ce（Ⅲ）对UV-B 辐射下大豆幼苗叶绿素含量的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录1：缩写词表
• 附录2：作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录3：HOGALAND 完全培养液配方