植物生理學(xué)低溫和氯化鈣處理過的幼苗

1、植物生理學(xué)低溫和氯化鈣處理過的幼苗作者:日期:2植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合論文姓名：張冬瑞學(xué)號(hào)：A09140246學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院年級(jí)專業(yè)：生物技術(shù)1402逆境脅迫對(duì)玉米苗生理效應(yīng)研究Stress on Physiological Effect of Maize Seedling張冬瑞（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，生物技術(shù)1402，黑龍江省哈爾濱市）摘要：為探討逆境與植物生理的關(guān)系。本文研究了 25C室溫，以5C低溫處理的玉米幼苗，和兩種情況下用 CaCb處理過的玉米幼苗。測(cè)算其 4項(xiàng)生理指標(biāo)：葉綠素含量、過氧化 物酶活性、電導(dǎo)法測(cè)植物抗逆性、根系活力。綜合討論溫度脅迫和CaCl2與玉米幼苗抗逆性之間

2、的關(guān)系，為黑龍江省地區(qū)的增強(qiáng)玉米抗寒性、提高玉米產(chǎn)量提供了可靠依據(jù)，便于農(nóng)產(chǎn)品的引入和引出。關(guān)鍵詞：逆境脅迫；抗逆性；凍害 ；氯化鈣Summary : In order to discuss the relati on ship betwee n stress and pla nt physiology .In this paper studies corn seedlings in 25 °C room temperature and 5 °C low temperature, and corn seedli ngs treated with calcium chlori

3、de in both cases. Estimates its four physiological in dicators: chlorophyll content, peroxidase activity, pla nt resista nee measuri ng con ducta nee method. Comprehe nsive discussi on of the relati on ship betwee n temperature and calcium chloride stress of maize seedli ng resista nee betwee n Heil

4、o ngjia ng Prov ince to enhance the cold hard in ess of maize, maize yield provides a reliable basis, facilitate new products and the in troduct ion of lead.Keywords: low stress; resista nee; frost; calcium chloride引言玉米是C4植物，由于具有較高的光飽和點(diǎn)，和較低的CO2補(bǔ)償點(diǎn)，光合效率較高。于是其凈光合率一般比C3作物如小麥、水稻等高出23倍，因此玉米單位面積的產(chǎn)量潛力較高。在低

5、溫脅迫和高溫作用下各項(xiàng)生理指標(biāo)將發(fā)生變化。低溫冷害和高溫旱害是限制物種分布與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，各種不良環(huán)境是影響產(chǎn)量的最直接、最大的因素， 因此，加強(qiáng)植物抗性生理的研究，探明植物在不良環(huán)境下的生命活動(dòng)規(guī)律，了解植物的適應(yīng)和逆境傷害機(jī)制并加以人為調(diào)控，對(duì)于奪取農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有極其重要的意 義。1材料與方法1.1材料1.1.1 試驗(yàn)材料玉米幼苗（常溫對(duì)照低溫對(duì)照 常溫CaCl2低溫CaCl2）1.1.2 試驗(yàn)儀器容量瓶（10/25ml ）研缽分光光度計(jì)漏斗離心機(jī)冰箱保溫箱微波爐電導(dǎo)儀注射器 燒杯電子天平1.1.3 主要試劑CaCO 95%乙醇PH=5.5的緩沖液2%

6、 H2O2愈創(chuàng)木酚TTC 磷酸緩沖液硫酸蒸餾水1.2試驗(yàn)方法1.2.1葉綠素含量測(cè)定：1.2.1.1 測(cè)定方法稱取0.2g葉片（加少量石英砂、碳酸鈣粉、95%乙醇）研磨過濾一定容25ml 一測(cè)定665nm、649nm的吸光值1.2.1.2 結(jié)果計(jì)算Ca =13.95D 665 6.88D649Cb=24.96D 649 7.32 D665Ct=Ca+Cb葉綠素含量（mg g 1）=濃度（噸L°提取液總體積（ml）重量（g） 10001.2.2 過氧化物酶活性測(cè)定：1.2.2.1 測(cè)定方法（1）酶液制備：稱取0.5g玉米葉片，加0.05mol/L PH 5.5磷酸緩沖液研磨k 4000

7、r/min離心取上清液用磷酸緩沖液至定容10ml備用（2）活性測(cè)定：2.9ml0.05mol/LPH 5.5磷酸緩沖液反應(yīng)1.0ml0.2%H2°25ZS保溫加 2 ml 20%1.0ml0.05mol / L愈創(chuàng)木酚15min0.1ml酶液的三氯乙酸終止反應(yīng)，470nm比色。對(duì)照：酶液先用沸水（5min）殺死。1.2.2.2結(jié)果計(jì)算過氧化物酶活性(活性單位 g-1 mi n-1)=(A A - Vr) (0.01W- t VS) -1 A光密度（吸光度）5 / 10Vt提取液總體積（ml）V4樣品鮮重（g）t 反應(yīng)時(shí)間（min）V測(cè)定時(shí)所用酶液體積（ml）123 外滲電導(dǎo)率測(cè)定12

8、3.1 測(cè)定方法稱0.3g玉米葉片于小燒杯中加20ml蒸餾抽氣浸泡10min+測(cè)電導(dǎo)率（St）煮沸2m4+ 測(cè)電導(dǎo)率（S2）f 測(cè)定空白蒸餾水 S01.2.3.2結(jié)果計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)度(L) = (S1 一 S0) (S2一 S0)-1傷害率(%)=(Lt Lck) (1 Lck)-1So 蒸餾水電導(dǎo)率Si 煮沸前電導(dǎo)率S2 煮沸后電導(dǎo)率Lt 處理葉片的相對(duì)電導(dǎo)率Lck 對(duì)照葉片的相對(duì)電導(dǎo)率1.2.4根系活力測(cè)定：1.2.4.1 測(cè)定方法（1）反應(yīng)實(shí)驗(yàn):稱取0.3 g玉米根尖5ml 0.4 % TTC溶液5ml 0.1M磷酸緩沖液于燒杯中37C暗中保溫1h加 2ml 2M硫酸終止此反應(yīng)空白.稱取0

9、.3g玉米根尖工 2ml 2N硫酸稱量瓶中5ml 0.4% TTC溶 液5ml 0.1M磷酸緩沖液測(cè)定貳暗中保溫1h分別取出根吸干水 石英砂（少許）力口 3ml乙酸乙酯，研磨 一過濾，查標(biāo)準(zhǔn)曲線用乙酸乙酯定容Hml485nm比色記錄光密度（吸光度）1.2.4.2結(jié)果計(jì)算ttc還原強(qiáng)度根重駕原量寸間gh）注：以上四個(gè)實(shí)驗(yàn)均對(duì)四組幼苗進(jìn)行測(cè)定，每組測(cè)定三次6 / 102.1葉綠素含量:665649第一次P 0.441 10.196 (:A5.488普W曰第二次0.5100.225 (:B1.947吊溫第三次0.5630.252 (7.437平均0.5040.224葉綠素含量0.930第一次0.51

10、00.176 (:A6.408"曰第二次0.5510.193 (:B0.829低溫第三次0.6040.212 (7.237平均0.5550.194葉綠素含量0.905第一次0.5810.247 (:A6.616CaCI2第二次0.5910.262 (:B2.112常溫第三次0.6350.268 (8.728平均0.6020.259葉綠素含量1.091第一次0.5300.151 (:A7.439CaCI2第二次0.6230.187 (:B0.081低溫第三次0.7190.215 (7.520平均0.6240.184葉綠素含量0.94022過氧化物酶活性:A酶活性A酶活性常溫0.6458

11、60.00常溫CaCl20.7711028.00低溫0.55733.33低溫CaCI20.508677.33此實(shí)驗(yàn)只有一組成功數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)7 / 102.3 植物抗逆性:123平均傷害率常溫對(duì)照S129.5 （舍）41.743.242.5Lck=0.29931.80%S2111.2 （舍）126.5144135.2低溫處 理S166.6 （舍）81.687.984.8Lt= 0.522S2133.2 （舍）159.5159.9159.7低溫處理對(duì)照S199.8 （舍）41.233.437.3Lck=0.23553.90%S2203 （舍）168.2131.5149.9低溫處 理S175.883

12、.885.581.7Lt=0.647S2119.2122133.3124.8常溫CaCI2對(duì)照S139.640.147.1 （舍）39.9Lck=0.36226.40%S298.8 （舍）111.7128.4 （舍）105.2低溫處理S173 （舍）77.580.276.9Lt=0.530S2143.2145.5149.3146低溫處理CaCI2對(duì)照S137.548.171.7 （舍）42.8Lck=0.28342.30%S2143.8144.4217 （舍）144.1低溫處 理S192.1100.2103.198.2Lt=0.586S2161.4167169.51662.4根系活力測(cè)定:A（

13、吸光度）TTC還原量TTC還原強(qiáng) 度A（吸光度）TTC還原量TTC還原強(qiáng) 度常溫對(duì) 昭 八、0.0132.5512.75常溫CaCI20.023 .6.8034.000.046r 0.017 :0.0080.020低溫對(duì)昭八、0.0165.0025.55低溫CaCl20.006 .5.1325.650.014r 0.019 :0.0130.022 '3結(jié)果與分析3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1:玉米各生理指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果處理方式葉綠素含量(mg g-1)過氧化物酶活性(活性單位.g-1 min-1)傷害率(%)根系活 力(a g-1 gh-1)常溫0.930860.0031.812.75低溫0.905

14、733.3353.925.55常溫CaCI21.0911028.0026.434.00低溫CaCI20.940677.3342.325.653.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析3.2.1葉綠素含量的變化：正常情況下：隨低溫冷害加劇，葉綠素的含量顯著降低，經(jīng)低溫處理的幼苗葉綠素含量較正常處理幼苗葉綠素含量少；CaCI2處理過的葉綠素的含量會(huì)有增高。此次的實(shí)驗(yàn)符合正常的 規(guī)律：葉綠素含量常溫比低溫高，CaCI2處理的比沒處理的高。3.2.2過氧化物酶活性變化：過氧化氫酶普遍存在于植物的所有組織中，是一種血蛋白酶，其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗寒能力有一定關(guān)系，因此我們常測(cè)定過氧化氫酶活力來判斷植物的抗逆性。理論上隨著溫

15、度的降低，過氧化酶活性降低；而經(jīng)過CaCI2處理的過氧化酶活性會(huì)有適當(dāng)增高。然而實(shí)驗(yàn)顯示，低溫確實(shí)會(huì)降低氧化氫酶活性；但CaCI2在常溫情況下使過氧化氫酶活性增高，低溫情況下卻使過氧化氫酶活性降低。3.2.3 植物抗逆性變化：隨著低溫冷害的加劇，外滲電導(dǎo)率隨低溫脅迫的加重而增加；而CaCI2可減緩此現(xiàn)象的發(fā)生。外滲電導(dǎo)率冷害的加重而升高顯示了細(xì)胞膜所受的傷害程度隨冷害加重的過程。此次數(shù)據(jù)符合正常情況下低溫和CaCI2處理的玉米幼苗，實(shí)驗(yàn)成功。3.2.4 根系活力變化：正常情況下溫度高根系活力高，CaCI2處理過的根系活力高。此次實(shí)驗(yàn)常溫正常的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)處理失誤。4討論植物在遭低溫條件下，生物膜流動(dòng)性降低，蛋白質(zhì)組分不能行使正常功能，溶質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，能量轉(zhuǎn)化，酶促代謝受到抑制，從而引起傷害。生理指標(biāo)測(cè)定結(jié)果可以如實(shí)地反映玉米幼苗受到冷害的影響，冷害程度越深，相關(guān)的抗冷性生理指標(biāo)變化越明顯。而CaCI2可以減輕逆境的影響。以上生理指標(biāo)如實(shí)地反映玉米幼苗受低溫冷害的程度。玉米是溫度敏感型作物，易遭受低溫冷害的影響。黑龍江省是我國(guó)冷害發(fā)生頻率最高的省份，在玉米冷害方面的研究還