外源ALA对NaCl胁迫下番茄植株生理生化特性的影响

论文摘要

近年来,设施农业以非常迅猛的速度在我国各地发展,已成为我国农业中最有活力的新产业之一,取得了显著的经济、社会和生态效益。设施栽培的特点是采用人工措施改变局部生态环境,充分利用光能和热能,对提高蔬菜的产量和品质起着重要的作用。但由于设施环境受其特殊棚室环境和人为水肥管理措施的影响,环境条件密闭,无自然降雨,蒸发量大,同时在设施条件下大量施用化肥,使表层土壤终年处于积盐过程而发生土壤次生盐渍化现象,给生产造成了很大的影响。5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinicacid,ALA）是所有生物体内卟啉化合物包括叶绿素、亚铁血红素、钴胺素、光敏素等生物合成的第一个关键前体,它并不单纯是一种生物代谢中间产物,它还参与植物生长发育的调节过程,具有类似植物激素的生理活性,在农业生产上的潜在应用受到了越来越多的重视。高浓度时可以作为农田除草剂,低浓度时能够调节植物生长发育,促进作物增产,提高抗逆性等。近年来的研究显示,ALA在提高植物抗冷、耐盐性、耐弱光性上有很高的应用前景,但国内有关ALA对番茄植株耐盐性影响的研究甚少,ALA对提高植物耐盐性及作用机制尚不十分清楚,需进一步研究。本试验以番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）金鹏超冠和中蔬4号两品种为材料,用150 mmol/LNaCl、250 mmol/LNaCl对定植缓苗后的番茄进行处理,同时外施ALA,SA处理,研究其对NaCl胁迫下番茄植株生理生化特性的影响及ALA施用的最佳浓度。所得试验研究结果如下:1.外源ALA,SA对NaCl胁迫下番茄的影响:5-氨基乙酰丙酸（ALA）,水杨酸（SA）两种外源物质对150,250mmol/L NaCl胁迫下番茄的伤害起到一定的缓解作用,ALA处理的缓解效果最好。测定的各项生理指标表明,外源ALA处理的显著高于相同盐胁迫处理,以250mmol/LNaCl胁迫下金棚超冠的缓解作用最为显著,叶绿素含量,SOD活性,脯氨酸含量分别提高达58.11%,125.53%,120.36%。增强了番茄对盐胁迫逆境的抵抗能力,减轻和缓解盐伤害。2.NaCl胁迫严重抑制番茄植株的生长,番茄株高,茎粗,叶面积增加缓慢,随着处理时间的延长,NaCl胁迫对番茄叶片的伤害程度加剧,根系活力在150mmol/LNaCl胁迫下先升后降,而在250mmol/LNaCl胁迫下表现为持续下降,影响了番茄维持生命活动所需的水分供应。喷施不同浓度的外源ALA之后,能够有效缓解NaCl胁迫对番茄植株生长的抑制作用,表现为叶片受害程度降低,株高,茎粗,叶面积增大幅度提高,并显著提高番茄植株根系活力,减缓番茄叶绿素含量的降低幅度。外源ALA的最适浓度是0.3 g/m2,但外源ALA浓度过高,缓解效果不明显。3.NaCl胁迫条件下,严重影响了番茄植株的活性氧代谢系统,促进了膜脂的过氧化。番茄植株叶片的过氧化物酶（POD）先升高后降低、过氧化氢酶（CAT）,超氧化物歧化酶（SOD）的活性降低,叶片膜脂过氧化产物含量增高并使膜脂过氧化的产物丙二醛（MDA）含量升高,质膜透性增大。NaCl胁迫能刺激番茄活性氧清除系统酶系统中SOD,POD等酶的活性,但随着处理时间的延长,NaCl胁迫的加剧,活性氧清除系统中酶的活性下降。外源ALA能降低叶片MDA的积累和质膜透性,有效缓解盐胁迫引起的番茄植株叶片细胞的膜脂过氧化。喷施0.3g/m2 ALA,显著提高番茄叶片POD,CAT,SOD的活性,并能够保证其在长时间内维持较高的活性,从而降低了MDA的含量,维持了膜的稳定性,提高了番茄的耐盐性。4.NaCl胁迫条件下,刺激了番茄植株的渗透调节功能,表现为脯氨酸、可溶性总糖、可溶性蛋白等渗透条件物质的含量在处理初期的明显增加,但随着处理胁迫时间的延长,各渗透调节物质的含量又下降,说明番茄所受盐害加重。喷施0.3g/m2ALA处理,可以进一步提高番茄植株渗透调节物质含量的同时,还能使这些物质维持在较高的浓度。5.盐分胁迫对番茄产量的影响主要表现在随着盐分处理浓度的增加,各处理的单果重逐渐降低,差异很明显。单株产量也随着盐分浓度的增加和处理时间的延长而较对照降低;番茄果实中可溶性蛋白、维生素C和可溶性糖含量随盐分处理浓度的增加和生长期的延长而有不同程度的下降。施用不同浓度的外源ALA均可提高盐胁迫下番茄的产量,同时可以提高果实中可溶性蛋白,可溶性糖及Vc含量。6.本试验施用不同浓度的外源ALA,从试验结果中可以看出,以0.3g/m2的ALA施用量提高番茄植株的各项生理生化指标的效果最佳。但其作用机理、分子基础等尚不十分清楚,因此外源ALA提高植物抗逆性的机制尚需进一步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物盐害及其生理生化机制研究进展
• 1.1.1 盐胁迫对植物的影响
• 1.1.2 盐胁迫对作物的伤害方式
• 1.2 作物耐盐机理
• +机制'>1.2.1 拒Na⁺机制
• 1.2.2 离子在细胞水平上的区隔化及膜转运蛋白之间的关系
• 1.2.3 渗透调节
• 1.2.4 信号物质的响应
• 1.3 作物耐盐性的提高途径
• 1.3.1 耐盐基因在植物中的转化
• 1.3.2 外源物质对植物抗盐胁迫的作用
• 1.4 ALA 的生理作用及在农业生产中的应用
• 1.4.1 ALA 的生理作用
• 1.4.2 ALA 在农业生产中的应用
• 1.4.3 应用前景与展望
• 1.5 选题的依据，意义，目的及试验研究内容
• 1.5.1 选题的依据及意义
• 1.5.2 选题的目的
• 1.5.3 试验研究内容
• 第二章 外源ALA、SA 对NACL 胁迫下番茄植株生理特性及果实产量的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 材料耐盐性鉴定
• 2.1.3 试验时间及地点
• 2.1.4 育苗及供试土壤条件
• 2.1.5 试验设计
• 2.1.6 测试内容与方法
• 2.2 结果及分析
• 2.2.1 番茄品种耐盐性验证
• 2.2.2 外源ALA，SA 对NaCl 胁迫下番茄植株生长的影响
• 2.2.3 外源ALA，SA 对NaCl 胁迫下番茄植株膜脂过氧化的影响
• 2.2.4 外源ALA，SA 对NaCl 胁迫下番茄植株保护酶系统活性的影响
• 2.2.5 外源ALA，SA 对NaCl 胁迫下番茄植株渗透调节能力的影响
• 2.2.6 外源ALA，SA 对NaCl 胁迫下番茄植株果实产量的影响
• 第三章 外源ALA 对番茄植株耐盐性，果实产量及品质的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 试验时间及地点
• 3.1.3 育苗及供试土壤条件
• 3.1.4 试验设计
• 3.1.5 测试内容与方法
• 3.1.6 统计分析
• 3.2 结果及分析
• 3.2.1 外源ALA 对NaCl 胁迫下番茄植株生长的影响
• 3.2.2 外源ALA 对NaCl 胁迫下番茄植株膜脂过氧化的影响
• 3.2.3 外源ALA 对NaCl 胁迫下番茄植株渗透调节能力的影响
• 3.2.4 外源ALA 对NaCl 胁迫下番茄果实品质及产量的影响
• 第四章 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 外源ALA、SA 对NaCl 胁迫下番茄植株生理特性及果实产量的影响
• 4.1.2 不同浓度外源ALA 对番茄植株耐盐性，果实产量及品质的影响
• 4.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介