钙调控花生ArachishypogaeaL生长发育的细胞生理机制研究

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1、福建农林大学硕士学位论文钙调控花生（ArachishypogaeaL.）生长发育的细胞生理机制研究姓名：张海平申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：庄伟建2003.4.1摘要钙及其信号系统广泛调节着植物的生长发育，是目前生物学研究的一个活跃领域之一。钙与花生生长发育关系密切，缺钙会导致花生胚败育或荚果不饱满而大幅度减产，这是我国南方的红黄壤花生产区普遍存在的生产问题。为了解缺钙导致花生胚败育的生理机制，本文采用水培方法控制花生全生育期的钙离子浓度，利用生理生化手段和组织细胞化学方法，对花生生长发育过程中的部分生理指标进行了较系统的测定，比较研究

2、了不同钙水平间这些指标的差异和变化规律，同时研究了胚发育／败育过程中的形态结构的变化。另外还对水培和田间缺钙花生的生长发育进行了比较分析，研究结果如下：1．钙显著影响花生的生长发育，田间试验表明钙对花生地上部植株的生长发育影响较小，而对荚果发育影响较大；缺钙会改变花生光合产物的分配，花生成果率降低，败育胚增多，荚果不饱满。产量降低；水培研究发现缺钙(<20mg·Lo)花生植株矮小，主茎细弱，分枝少，结果数、饱果数低，烂果和空英增多，产量低。2．钙对花生植株的生理代谢影响显著，缺钙花生植株叶绿素含量下降、光合速率下降，叶片可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白质含量

3、明显低于高钙处理。抗氧化保护体系遭到破坏，POD活性、CAT活性降低，过氧化作用和丙二醛含量提高、细胞膜透性增加，使植株衰老加快。淀粉酶活力低，影响碳水化合物的运转。3．研究发现花生根系活力在植株生育期中表现前后期低中期高的趋势。缺钙对花生根系生长影响尤为显著，表现为根系短小，新生根系少，里黑褐色，根系活力低。4．比较研究了缺钙(10mg·L4)和足钙(100mg·Lo)花生荚果形态的发育，指出缺钙花生胚形态从果针入土第6天开始表现异常，到18天胚完全败育干缩。缺钙胚细胞形态结构变化异常，表现为细胞形状扭曲，壁变形直至逐渐解散消失，膜系统被破坏，细胞结

4、构紊乱。这是花生胚败育的细胞学机理。5．研究还对田间和水培花生缺钙对植株生长发育的差异进行了讨论和分析，解释了其生理原因。研究结果增进了对钙调节花生荚果发育的生理基础的了解，可为指导花生生产和进一步的研究提供参考。关键词。花生l钙离子l生长发育l细胞生理AbstractIthasbeenfoundthatcalciumanditssignaltransductioussystemwidelymediatethegrowthanddevelopmentofplant，whichisoneoftheactiveresearchareasincurrentb

5、iology．Thereisalsoacloserelationshipbetweencalciumandpeanutgrowthanddevelopment．IthasbeenknownthatembryoabortionorlessfilledpodscouldoccurandSOtheyieldwouldfallbyabigmarginbecauseofdeficientcalciuminsoil．Thisisageneralproblemexistedinpeanutproductionareasintheredandyellowsoilreg

6、ionofsouthChina．Inordertoknowthephysiologicalmechanismofembryoabortioninpeanut，waterculturewascarriedouttocontroltheconcentrationofcalciumion．Anumberofphysiologicalitemsinpeanutdevelopmentworemeasuredquitesystematically,comparisionwasmadefortheseitemsbetweenpeanutplantsgrowingin

7、differentlevelsofcalciumion，andmeanwhile，modalandstructurechangeofembryosbetweenabortionanddevelopmentwerealsoobserved．Inaddition，thepeanutdevelopmentdifferencesbetweenwatercultureandfieldexperimentwerecompared．Theresultsaresummarizedasfollowing。1。Peanutwasinfluencedwidelybycalc

8、ium。Infieldexperiment，leavesofpeanutwasinfluenc