外源甜菜碱对提高湘楠抗旱性的研究

发布时间：2020-10-11 10:11

　　本实验以两年生湘楠(Phoebe hunanensis Hand.-Mazz)实生苗为试验材料,研究不同水分胁迫条件下,不同浓度甜菜碱溶液对湘楠叶片的基础生理效应、渗透调节系统和抗氧化系统等的影响,探索外源甜菜碱对湘楠耐旱的辅助效果,以期为提高湘楠的抗旱性研究提供科学理论基础,并为楠属植物向长江以北地区大面积推广种植提供实践指导。实验每三天对供试材料做4个不同程度的水分胁迫(即分别浇灌0、400、800、1200m L水),并且同时分别用0、50、100、200mmol/L,4个不同浓度梯度的外源甜菜碱溶液对湘楠叶片进行喷施处理。采用动态取样法,定期测量湘楠叶片的相对含水量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化(SOD)酶活性、过氧化氢(CAT)酶活性、过氧化物(POD)酶活性等生理生化指标,主要结果如下:(1)干旱胁迫条件下,湘楠叶片的相对含水量明显降低,喷施甜菜碱溶液能有效地增加叶片相对含水量,其增加的作用随着甜菜碱浓度的升高,呈先增大后减小的趋势,其中浓度为100mmol/L的甜菜碱溶液处理效果最好。在充足灌溉条件下,喷施甜菜碱溶液也能维持叶片相对含水量,但是与其浓度关系不大。(2)干旱胁迫条件下,湘楠叶片的相对电导率显著提高,同时也能促使MDA含量的累积。而喷施低、中浓度甜菜碱溶液可以降低相对电导率和MDA含量,说明适宜浓度甜菜碱溶液的处理能有效缓解胁迫环境下细胞膜透性的增加,抑制膜脂过氧化产物的积累。在长时间充足灌溉条件下,甜菜碱的处理也能提高湘楠叶片的相对电导率,且与浓度呈正相关关系,高浓度甜菜碱溶液能显著提高叶片MDA含量。(3)干旱胁迫条件下,湘楠叶片脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量随胁迫时间的延长而逐渐升高,而喷施甜菜碱溶液能进一步促进脯氨酸含量和可溶性蛋白含量的积累,且和甜菜碱的浓度呈正相关关系。喷施高浓度甜菜碱溶液也能促进可溶性糖含量的积累,低、中浓度甜菜碱溶液的促进效果不大。在充足灌溉条件下,甜菜碱的处理不会影响到叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化,但是会使可溶性蛋白含量升高,且和甜菜碱的浓度呈正相关关系。(4)干旱胁迫条件下,湘楠叶片的SOD酶和CAT酶活性有所升高,喷施甜菜碱溶液能进一步增强SOD酶和CAT酶活性,且随着甜菜碱浓度的增加呈先增强后减弱的趋势,其中浓度为100mmol/L的甜菜碱溶液处理效果最好。在充足灌溉条件下,湘楠叶片抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性随着时间的延长,逐渐趋向于同一水平。(5)湘楠的生理生化指标对外源甜菜碱表现出一定的剂量效应,同时也与其水分胁迫的程度有关。当甜菜碱处理浓度等于或低于100mmol/L时,相关生理生化指标的变化与甜菜碱浓度的增加呈正相关,但如果是高于100mmol/L时,并不能进一步增加这些生理指标的变化幅度,反而能对其造成一定的抑制或减弱,不利于该条件下湘楠的正常生长。但是,在充足灌溉条件下,低浓度甜菜碱溶液不影响湘楠的正常生长,而高浓度的会有抑制作用。
【学位单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S792.24
【部分图文】：

分布图,分布图,知网,来源

图 1-1 湘楠原产分布图Figure 1-1 Distribution Map of the Origin of P. hunanensis注：图片来源自中国知网-中国高等植物（第三卷）1.5 研究目的、内容与技术路线

叶片相对含水量,甜菜碱

图 3-1 不同浓度甜菜碱对湘楠叶片相对含水量的影响Figure 3-1 Effect of different concentrations of betaine on the relative water content of leavesof Phoebe hunanensisA0mL B 400mL C 800mL D 1200mL

外源甜菜碱对提高湘楠抗旱性的研究