壳聚糖对蔬菜作物耐热性的诱导效应及机理研究

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1、浙江大学硕士学位论文壳聚糖对蔬菜作物耐热性的诱导效应及机理研究姓名：李红斌申请学位级别：硕士专业：蔬菜学指导教师：寿森炎20050501摘要本试验研究不同浓度的壳聚糖溶液对蔬菜在常温和高温胁迫下生物性状的影响。以黄瓜种子、黄瓜幼苗及菠菜为试验材料，在常温和高温下分别处理不同浓度的壳聚糖溶液，观察其植物性形态性状的差异，并研究壳聚糖处理对蔬菜在高温胁迫下体内的活性氧，MDA含量，活性氧清除酶活性等生理生化指标变化及植株常温下恢复生长情况的影响，以探索壳聚糖提高蔬菜作物耐高温能力的机理。l将黄瓜种子分别在Omg／kg(对照)、20mg／

2、kg、50mg／kg、lOOmg／kg和200mg／kg的壳聚糖溶液中，恒温25。C发芽生长。结果表明适当的低浓度壳聚糖溶液可以促进种子发芽后胚轴的生长，而高浓度壳聚糖明显抑制胚轴生长。浓度为50mg／kg处理的黄瓜种子，发芽后的胚轴生长明显高于对照，20mg／kg处理与对照生长相接近，而浓度为lOOmg／kg和200mg／kg的处理在第4天明显低于对照。胚根的生长有所不同，壳聚糖对胚根生长有一定的促进作用，其中以50mg／kg的处理效果最好，20mg／kg、lOOmg／kg和200mg／kg也有一定促进作用，对照的胚根生长最慢。壳

3、聚糖处理胚根的根毛发达，而对照根毛稀少。壳聚糖对水培幼苗根处理，发现处理7天后，根系生长差别明显，其中20mg／kg处理根系生长最好，新根萌发多，对照和50mg／kg处理相似，而高浓度为lOOmg／kg和200mg／kg处理根黄化，生长明显受抑制。处理14天后统计的黄瓜植株的株高和于重与以上结果相近。2将三片真叶黄瓜幼苗，喷施浓度分别为：Omg／kg(对照)，50mg／kg，75mg／kg和lOOmg／kg的壳聚糖溶液一次后，每隔2小时取一次样。发现壳聚糖喷施一次对黄瓜幼苗超氧自由基，过氧化氢及相关保护酶的影响在喷后8时内差异较大。

4、壳聚糖浓度为50mg／kg、75mg／kg和100mg／kg都对黄瓜幼苗的生理代谢有一定影响，其中为lOOmg／kg处理作用更为显著，0。一和H。0，均比对照有显著的降低，而活性氧的酶性系统有明显的提高，其中CAT，S01)，POll和APx活性氧清除酶变化均明显高于对照。3将基质栽培菠菜四片真叶时，用浓度分别为0(对照)、10、20、30、40、50、60、70和80mg／kg，喷洒菠菜叶面，连续处理3天。将菠菜置于温度为40／3011℃(昼／夜)，光照时间为12h的生化培养箱中，连续处理三天后。当壳聚糖浓度在50、60、70和8

5、0mg／kg时，可以提高保护酶CAT、APX、POD和SOD的活性，减少MDA的含量，但50～80mg／kg之间差异不显著；观察菠菜恢复栽培的生长势，我们发现60～80mg／kg的处理生长较强，菠菜的最大叶面积，平均每株叶片数和株高在喷施和对照之间都有差异，随着栽培时间增长差异明显。4黄瓜幼苗长到一叶一心时，幼苗放入温度为45／40℃(昼／夜)，光照为12小时的光照培养箱。放入前喷一次壳聚糖溶液，处理浓度分别为：Omg／kg(CK)、50mg／kg、75mg／kg和lOOmg／kg。发现喷施壳聚糖的黄瓜幼苗在热胁迫下8h内体内活性氧

6、清除酶SOD、POD、CAT和APX都有明显的提高，同时O。一的产生速率明显低于对照。在热处理第4天时，四种处理黄瓜幼苗的死亡率达到了极显著(1％)，其中以100mg／kg处理最低(13．9％)，对照最高(61．1％)。常温恢复栽培期间，部分被壳聚糖缓解受伤的幼苗慢慢死亡，不同处理之间的死亡率又较为接近。另一方面，在后期的正常温度下继续培养中，lOOmg／kg处理的幼苗长势虽然差于未经热处理的黄瓜幼苗，但明显好于对照。关键词：壳聚糖黄瓜菠菜高温胁迫超氧自由基丙二醛抗氧化酶生长势干重鲜重IIIEffectofChitosanonInd

7、ucingtheHeat——toleranceofVegetableanditspossiblePhysi0109icalMechanismLiHongbin(Col1egeofAgricultureandBiotechnology，ZheJiangUniversity，HangZhou，310029)ABSTRACTofehitosanoninducingtheheat—toleranceofcucumber(CucumissatZvusL．)andSpinach($inacho]eYaceaL．)wereusedtostudyi

8、nordertodiscorertheirpossiblephysiologicalmechanism．Theresultareasfollow：1．Theseedsofcucumberweregerminatedandgrewatt