论文题目: 根际低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗生理代谢的特征及Ca～（2+）、GABA生理调节功能
论文类型: 博士论文
论文专业: 蔬菜学
作者: 高洪波
导师: 郭世荣
关键词: 网纹钳瓜,低氧胁迫,氮代谢,活性氧代谢
文献来源: 南京农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 无土栽培中营养液供氧不足或基质根垫的形成均会造成低氧胁迫,影响植株正常生长发育,成为困扰无土栽培技术大规模应用于生产的限制性因子,提高作物在低氧胁迫下的耐性和抗性对无土栽培生产意义重大。Ca2+作为植物生长所必需的大量元素和偶联胞外信号与胞内生理反应的第二信使,在逆境胁迫下细胞内含量显著提高,与胞内CaM形成Ca2+·CaM复合物,能维持细胞壁、细胞膜及膜蛋白的稳定性,缓解逆境胁迫对植物的伤害。植物体内氮素代谢可分为无机氮代谢和有机氮代谢,无机氮代谢包括NO3--N、NH4+-N、硝酸还原酶等,有机氮代谢包括氨基酸、蛋白质、多胺等含氮物质的代谢。在逆境胁迫下植物体内活性氧代谢平衡受到破坏,活性氧产生速率高于清除速度,导致活性氧大量积累。但低氧胁迫对植物体内氮素代谢和活性氧代谢的影响还不清楚,外源钙、钙抑制剂和钙调素拮抗剂以及γ-氨基丁酸（GABA）处理对低氧胁迫下植株低氧耐性的影响未见系统研究。 本文首先从23个网纹甜瓜（Cucumis melo L.var.raticulalus Naud）品种中筛选出低氧耐性较强、中等和较弱的品种,并用低氧耐性具有显著差异的2个品种为材料,其中低氧耐性较强的品种有‘东方刚强’和‘东方星光’,低氧耐性较弱的品种为‘西域一号’,研究了低氧胁迫对网纹甜瓜植株生长、氮代谢和活性氧代谢的影响,结合营养液加减Ca2+、叶面喷施Ca2+抑制剂La3+和Ca2+螯合剂EGTA、CaM拮抗剂TFP和W7处理,研究了Ca2+、CaM对低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗根系和叶片氮代谢、活性氧代谢的影响及其与低氧耐性的关系,利用外源喷施γ-氨基丁酸处理研究了低氧胁迫下活性氧代谢的变化及γ-氨基丁酸与植株低氧耐性的关系。 结果表明,根际低氧逆境胁迫下,植株体内硝态氮和氨态氮含量、硝酸还原酶活性、Pro、PAs含量均显著提高,可溶性蛋白质含量降低,根系热稳定蛋白含量增加,而叶片热稳定蛋白质含量呈下降的变化趋势;低氧胁迫下根系硝态氮和氨态氮含量、硝酸还原酶活性、Pro、PAs含量变化幅度显著高于叶片;与“西域一号”相比,“东方刚强”植株体内含氮物质的含量较多,表明在低氧胁迫下,植株体内氮代谢途径发生变化,硝态氮快速还原成氨态氮以及热稳定蛋白、Pro、PAs的快速合成,对提高网纹甜瓜低氧耐性起着重要的作用。 根际低氧逆境胁迫下,植株体内H2O2和MDA含量以及O2·-产生速率显著增加,
论文目录:
中文摘要
英文摘要
缩略语
前言
第一章 文献综述
1、低氧胁迫对植物伤害的机理
1．1 植物光合作用降低，生长受到抑制
1．2 代谢途径的改变
1．3 有毒物质的产生
1．4 蛋白质合成受阻
1．5 激素代谢紊乱
1．6 活性氧自由基的伤害
1．7 水分、养分吸收功能失调
2、植物对低氧胁迫抗逆性机理
2．1 植株形态结构的改变
2．2 体内代谢途径的改变
2．3 细胞质酸性化的缓解
2．4 氮代谢的适应
2．5 抗氧化系统的形成
2．6 低氧适应过程中基因的表达
2．7 适应过程中的信号转导
3、提高植物抗低氧能力的途径
3．1 农业技术措施
3．2 外源物质的加入
3．3 分子生物学途径
第二章 根际低氧胁迫下不同生态型网纹甜瓜品种低氧耐性比较
1、材料与方法
1．1 供试品种
1．2 试验方法
1．3 测定项目
2、结果与分析
2．1 低氧胁迫对网纹甜瓜叶片生长速度的影响
2．2 低氧胁迫对网纹甜瓜植株整株、根系干重和鲜重的影响
2．3 低氧胁迫对植株根长、不定根数量和根系活力的影响
2．4 低氧胁迫对网纹甜瓜植株根系和叶片MDA含量的影响
2．5 低氧胁迫对不同品种网纹甜瓜植株叶片叶绿素含量的影响
2．6 低氧胁迫对网纹甜瓜植株光合指标的影响
2．7 不同品种幼苗耐低氧的差异比较
3、结论
第三章 根际低氧胁迫对不同耐性网纹甜瓜氮素代谢及活性氧代谢的影响
第一节 低氧胁迫对不同耐性网纹甜瓜氮素代谢的影响
1、材料与培养
1．1 供试品种
1．2 材料培养
2、测定项目及测定方法
2．1 硝态氮、氨态氮含量和硝酸还原酶活性的测定
2．2 可溶性蛋白质和热稳定蛋白含量的测定
2．3 脯氨酸和游离态多胺含量的测定
3、结果分析与讨论
3．1 根际低氧胁迫对硝态氮含量的影响
3．2 根际低氧胁迫对氨态氮含量的影响
3．3 根际低氧胁迫对NR活性的影响
3．4 根际低氧胁迫对可溶性蛋白质含量的影响
3．5 根际低氧胁迫对热稳定蛋白质含量的影响
3．6 低氧胁迫对根系和叶片脯氨酸含量的影响
3．7 低氧胁迫对根系和叶片游离态多胺含量的影响
4、讨论
第二节 低氧胁迫下不同耐性网纹甜瓜活性氧的产生与清除机理的研究
1、材料与培养
1．1 供试品种
1．2 材料培养及处理
2、测定项目及测定方法
2．1 抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的测定
2．2 H_2O_2含量、O_2~(·-)产生速率和膜脂过氧化产物MDA含量的测定
3、结果分析
3．1 低氧胁迫对网纹甜瓜植株根系和叶片SOD活性的影响
3．2 根际低氧胁迫对网纹甜瓜植株根系和叶片POD活性的影响
3．3 根际低氧胁迫对网纹甜瓜植株根系和叶片CAT活性的影响
3．4 低氧胁迫对根系和叶片H_2O_2含量的影响
3．5 低氧胁迫对根系和叶片O_2~(·-)产生速率的影响
3．6 低氧胁迫对网纹甜瓜根系和叶片MDA含量的影响
4、讨论
第四章 钙、钙调素对低氧胁迫下网纹甜瓜植株生理代谢的影响
第一节 钙对缓解低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的作用及其生理代谢的影响
1、材料与培养
1．1 供试品种
1．2 材料培养
2、测定项目及测定方法
2．1 生长指标和光合指标的测定
2．2 PSⅡ光化学效率(Fv／Fm)的测定
2．3 硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白、热稳定蛋白含量的测定
2．4 氨基酸含量的测定
2．5 细胞壁蛋白含量的测定
2．6 游离态、结合态和束缚态多胺含量的测定
2．7 二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性的测定
2．8 抗氧化酶活性、活性氧产生速率和MDA含量的测定
3、结果与分析
3．1 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗生长的影响
3．2 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗鲜重、干重和干物质含量的影响
3．3 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗光合指标的影响
3．4 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜植株Fv／Fm的影响
3．5 低氧胁迫下营养液加钙处理对网纹甜瓜幼苗根系活力的影响
3．6 低氧胁迫下营养液加钙处理对幼苗硝态氮含量的影响
3．7 低氧胁迫下营养液加钙处理对幼苗根系和叶片铵态氮含量的影响
3．8 低氧胁迫下营养液加钙处理对‘西域一号’根系氨基酸含量的影响
3．9 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗根系和叶片蛋白含量的影响
3．10 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗叶片和根系多胺含量的影响
3．11 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜叶片和根系多胺氧化酶活性的影响
3．12 低氧胁迫下钙对网纹甜瓜叶片和根系抗氧化酶活性的影响
3．13 低氧胁迫下钙对幼苗H_2O_2含量、O_2~(·-)产生速率和MDA含量的影响
4、讨论
第二节 钙抑制剂La~(3+)和钙螯合剂EGTA对低氧胁迫下网纹甜瓜生理代谢的影响
1、材料与培养
1．1 供试品种
1．2 材料培养
2、测定项目及测定方法
2．1 硝态氮、铵态氮含量的测定
2．2 游离态、结合态和束缚态多胺含量的测定
2．3 抗氧化酶活性、活性氧产生速率和MDA含量的测定
3、结果与分析
3．1 低氧胁迫下La~(3+)和EGTA对网纹甜瓜幼苗生长的影响
3．2 低氧胁迫下La~(3+)和EGTA对网纹甜瓜幼苗鲜重和干重的影响
3．3 低氧胁迫下La~(3+)、EGTA处理对幼苗根系和叶片硝态氮含量的影响
3．4 低氧胁迫下La~(3+)、EGTA处理对幼苗根系和叶片铵态氮含量的影响
3．5 低氧胁迫下La~(3+)和EGTA处理对网纹甜瓜幼苗多胺含量的影响
3．6 低氧胁迫下La~(3+)和EGTA对网纹甜瓜抗氧化酶活性的影响
3．7 低氧胁迫下La~(3+)和EGTA对网纹甜瓜活性氧和膜脂过氧化的影响
4、讨论
第三节 钙调素拮抗剂TFP、W7对低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗生理代谢的影响
1、材料与培养
1．1 供试品种
1．2 材料培养
2、测定项目及测定方法
2．1 生长指标和光合指标的测定
2．2 可溶性蛋白、热稳定蛋白和细胞壁蛋白含量的测定
2．3 二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性的测定
2．4 抗氧化酶活性、活性氧产生速率和MDA含量的测定
3、结果与分析
3．1 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜幼苗生长的影响
3．2 低氧胁迫下TFP和W7处理对幼苗植株根长、鲜重、干重的影响
3．3 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜幼苗净光合速率的影响
3．4 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜幼苗蛋白含量的影响
3．5 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜幼苗多胺氧化酶活性的影响
3．6 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性的影响
3．7 低氧胁迫下TFP和W7处理对网纹甜瓜活性氧和膜脂过氧化的影响
4、讨论
第五章 外源γ-氨基丁酸对根际低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响
1、材料与方法
1．1 供试材料
1．2 材料培养和处理
2、测定指标
3、结果与分析
3．1 GABA对低氧胁迫下植株生长的影响
3．2 GABA对低氧胁迫下植株SOD活性的影响
3．3 GABA对低氧胁迫下植株POD活性的影响
3．4 GABA对低氧胁迫下植株CAT活性的影响
3．5 GABA对低氧胁迫下植株H_2O_2含量的影响
3．6 GABA对低氧胁迫下植株O_2~(·-)产生速率的影响
3．7 GABA对低氧胁迫下植株MDA含量的影响
4、讨论
全文讨论
1、网纹甜瓜植株体内氮素代谢的变化与植物的耐低氧性
2、网纹甜瓜植株活性氧代谢的变化与植株的耐低氧性
3、外源物质对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用
3．1 Ca~(2+)、CaM对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用
3．2 GABA对低氧胁迫下网纹甜瓜植株伤害的缓解作用
4、低氧胁迫对网纹甜瓜不同品种、不同器官的影响
全文结论
创新之处
参考文献
附录(攻读博士学位期间撰写的论文情况)
致谢
发布时间: 2005-07-19
参考文献
- [1].低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的代谢及其生理调节功能的研究[D]. 汪天.南京农业大学2005
- [2].外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗活性氧和呼吸代谢影响的研究[D]. 李璟.南京农业大学2006
- [3].钙对低氧胁迫下黄瓜幼苗碳、氮代谢影响的研究[D]. 胡晓辉.南京农业大学2006
- [4].果菜类蔬菜根系限制下能量代谢变化及其调控机制[D]. 师恺.浙江大学2007
- [5].钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗活性氧和多胺代谢的影响[D]. 焦彦生.南京农业大学2007
- [6].猕猴桃实生苗对根际低氧胁迫的抗性评价及抗性生理机制研究[D]. 米银法.西北农林科技大学2009
- [7].外源油菜素内酯缓解黄瓜低氧胁迫伤害的生理机制[D]. 马月花.南京农业大学2014
- [8].苹果属砧木资源幼苗的耐低氧性评价及其对低氧胁迫适应的生理机理研究[D]. 李翠英.西北农林科技大学2008
- [9].外源亚精胺提高黄瓜幼苗低氧胁迫耐性的生理调节功能[D]. 贾永霞.南京农业大学2009
- [10].外源油菜素内酯提高黄瓜幼苗低氧耐性的蛋白基础及光合生理[D]. 陆晓民.南京农业大学2012
相关论文
- [1].外源亚精胺提高黄瓜幼苗耐盐性的生理调节功能研究[D]. 段九菊.南京农业大学2008
- [2].盐胁迫对小型西瓜生长、生理代谢的影响及外源钙和腐胺的缓解效应研究[D]. 韩志平.南京农业大学2008
- [3].温室甜瓜生长模型的研究及栽培管理专家系统的建立[D]. 施泽平.南京农业大学2005
- [4].低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的代谢及其生理调节功能的研究[D]. 汪天.南京农业大学2005
- [5].外源多胺对低氧胁迫下黄瓜幼苗活性氧和呼吸代谢影响的研究[D]. 李璟.南京农业大学2006
- [6].化学物质对温室黄瓜幼苗盐胁迫、灰霉病逆境的诱抗作用及其机理研究[D]. 宋士清.南京农业大学2006
- [7].温室厚皮甜瓜幼苗生长模型与生态生理变化规律研究[D]. 李建明.西北农林科技大学2006
- [8].外源NO缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害的生理基础研究[D]. 樊怀福.南京农业大学2007