低温高盐双重胁迫及对其抗效应初探

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1、低温/高盐双重胁迫及对其抗性效应初探制作人：夏云剑年级：02级专业：生物科学指导老师：郝再彬，苍晶，史芝文教授前　言随着全球环境问题的日益突出，人类赖以生存的作物生产和粮食供应直接受到威胁，因而研究植物的逆境适应机理对指导作物栽培以及培育抗逆、高产、优质作物新品种具有重要的理论意义[1]。近年来，关于各种逆境因子（高温、干旱、冷害、冻害、盐碱等）影响和破坏植物正常代谢的表现和作用机制已有了大量较为深入的研究，但是对于双重或者多重胁迫影响植物生长的报道却很少。然而事实上植物在生长发育过程中往往同时受多种逆境的作用，如干旱与低温，低温与盐碱，

2、水涝、盐碱与机械损伤（刮风）等。因而探索双重胁迫对植物生长的影响以及双重胁迫与各个单一的胁迫间的关系，具有更大的理论意义和现实意义。近年来对Ca2+的研究表明以Ca2+为核心的钙信使系统可能在植物对逆境的感受和适应中起中心作用，从而调节植物对逆境胁迫的一系列反应过程[2]。但是目前多数研究只针对Ca2+提高植物对某种单一胁迫抗性的影响，而外源Ca2+处理对植物多重抗逆性影响的研究还未见报道。本实验分别采用水浸种和CaCl2浸种，研究了低温/高盐双重胁迫下甜玉米幼苗的各项生理指标的变化，并与单一低温、高盐胁迫相比较，初步探讨双重胁迫对甜玉米

3、幼苗生长的影响，以及与各单一胁迫间的关系。同时研究了外源Ca2+处理对甜玉米抗低温、高盐和低温/高盐双重胁迫能力的影响，试图为植物对多重胁迫间的交叉适应机制以及钙信使系统与植物抗逆性的关系的研究提供一些理论参考，并为“广谱”抗逆作物品种的选育以及甜玉米的推广种植提供理论依据。1材料与方法1.1实验材料：“甜研3号”玉米，由东北农业大学农学院育种实验室提供。1.2幼苗的培养及胁迫处理；1.3测定项目及方法。幼苗的培养及胁迫处理：挑选籽粒饱满的玉米种子，用75%的乙醇溶液浸泡10S，再用5%的Ca（ClO）2溶液消毒10min，分成两组，分别

4、用蒸馏水和0.5%的CaCl2溶液在黑暗条件下浸种14hr。25℃恒温培养箱中催芽3d，转入光周期14小时的25℃恒温培养箱中用1/2完全营养液培养。3d后去胚乳，换用完全营养液。从浸种起第14d，挑选长势较为一致的幼苗，平均分成8组，作如下处理：代码处理方法treatmentsa蒸馏水浸种A0.5%CaCl2溶液浸种B完全营养液5℃光照培养30hr（与D同步）CNa2CO3浓度为75mmol/L的完全营养液，25℃光照培养90hr。D（B+C）Na2CO3浓度为75mmol/L的完全营养液，25℃光照培养90hr，最后30hr转入5℃光

5、照培养。表1甜玉米幼苗经以下不同胁迫处理Table1SweetZeamaysLseedlingsunderdifferentstresstreatments组号第1组(CK1)第2组(CK2)第3组第4组第5组第6组第7组第8组处理方法aAa+BA+Ba+CA+Ca+DA+D测定项目及方法叶绿素含量测定：722型分光光度计—丙酮法[3]；根系活力的测定：TTC法[3]；外渗电导率测定：DDS-307电导仪法[3]；脯胺酸含量测定：磺基水杨酸法[3]。2结果分析2.1CaCl2浸种对单一和双重胁迫下甜玉米幼苗叶绿素含量的影响：2.2CaCl

6、2浸种对单一和双重胁迫下甜玉米幼苗脯氨酸含量的影响：2.3CaCl2浸种对单一和双重胁迫下甜玉米幼苗相对外渗电导率的影响：2.4CaCl2浸种对单一和双重胁迫下甜玉米幼苗根系活力的影响：表2CaCl2浸种对甜玉米幼苗抗低温/高盐双重胁迫的影响EffectsofdifferentstresstreatmentsonZeamaysLseedlings组号第1组(CK1)第2组(CK2)第3组第4组第5组第6组第7组第8组处理方法aAa+BA+Ba+CA+Ca+DA+D叶绿素含量(mg/g)1.99152.01221.26501.56241.4

7、6731.68320.63870.8414脯氨酸含量(ug/g)33.712229.388139.752043.7650108.4350148.5523143.9482192.3052相对电导率0.07550.10800.11240.13910.33590.33040.32540.4338根系活力(ug/gh)15.408127.927315.251923.85227.704113.48236.74090.9630CaCl2浸种对单一和双重胁迫下甜玉米幼苗叶绿素含量的影响由表2中可以看出，第3、5、7组三种胁迫处理均使甜玉米幼苗叶绿素含量

8、降低，降低状况为7>3>5，相对于第1组（CK1）分别降低了67.93%、36.48%和26.32%。而第4、6、8组相对于第2组分别降低了22.35%、16.35%和58.19%，表明双重胁