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过氧化氢对水分胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

2021-06-14 16:30编辑: www.51jrft.com51今日论文网
水分胁迫在小麦生长过程中有着很大的影响,能够引起小麦多种生理生化变化进而导致小麦生长受阻。H2O2作为一种重要的信号分子极其广泛的活跃于植物生理的各个过程中,在比如植物的生长发育、衰老、植物的抗逆性等方面都有着有极其重要的作用。本实验通过利用H2O2预处理后的小麦种子,观测记录其小麦种子在水分胁迫下发芽及生长时期的各项生理生态指标,了解到过氧化氢对小麦发芽及生长的影响。实验结果表明,经过H2O2预处理的小麦比未经过H2O2预处理的小麦生长指标要高,过氧化氢处理也使小麦体内MDA含量明显降低,并且在水分胁迫下H2O2预处理的小麦的叶绿素含量也要高于未处理的小麦,H2O2预处理的小麦的发芽率也相对较高,比没有处理过的高了10%-20%。关键词 过氧化氢,小麦,水分胁迫,生理指标
目 录
1 引言 1
1.1 水分胁迫对小麦种子萌芽及幼苗生长的影响 1
1.2 过氧化氢具有促进小麦种子发芽和幼苗生长的作用 2
1.3 研究的目的及意义 3
2 材料与方法 3
2.1 供试材料 3
2.2 试验方法 3
2.3 指标测定 4
2.4 数据处理 4
3 结果与分析 4
3.1 过氧化氢对小麦株高的影响 4
3.2 过氧化氢对水分胁迫下小麦种子萌发的影响 5
3.3 过氧化氢对小麦干重、活力指数的影响 5
3.4 过氧化氢对小麦幼苗生长中叶绿素含量的影响 6
3.5 过氧化氢对小麦幼苗MDA含量的影响 7
4 讨论 8
4.1 过氧化氢对于小麦种子萌发的作用 8
4.2 过氧化氢促进小麦幼苗生长 8
结 论 10
致 谢 11
参 考 文 献 12
1 引言
小麦,一种单子叶植物,在世界上有着及其广泛的种植范围,是种植面积最大、产量最高和分布最广的作物[1]。小麦地形限制比较小,平原、山地、丘陵。高原等都能够播种。世界上小麦播种面积超过三亿亩的国家有三个,分别为中国、美国和印度。其中印度3.9亿亩。自从一九九八年以来,国家对于小麦的 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
关注减少以及房地产等行业的兴起,我国小麦的播种面积、单产、总产量等都处于下降的状态,但是近几年来,随着国家对粮食产业的重视,我国的小麦产业又迎来了新的曙光,因此,我们很有必要去了解国内外小麦的发展情况以及在实验研究中遇到的难题,进而去解决掉这些难题,来发掘出我们国家小麦生产的潜力,从而让我国的小麦产业发生转型,迈向高科技新时代的产业。
水分一直是制约小麦生长的关键因素,小麦的一生都和水息息相关。小麦生长在水分缺失和水分过多的环境下都会对小麦的生长产生很大的影响,由于近几年来我国气候的变化无常,易出现旱涝等灾害。针对涝害,一方面我们可以通过兴建合理的农田灌溉水利设施,做好涝害来临时的排水工作,以便降低涝害对于小麦生长的影响,另一方面我们可以从小麦内部的生理机制着手,采用化学试剂、生物产品等来促使小麦抵抗涝害的不利生存环境[2],提高小麦的抗涝能力,从根源上着手,降低涝害的不利影响,从而提高小麦的产量。
1.1 水分胁迫对小麦种子萌芽及幼苗生长的影响
1.1.1 淹水胁迫
水分胁迫是指植物失去水分的含量超过吸收水分的,植物组织内部含水量降低,膨压下降、正常代谢失衡的现象[3]。淹水可造成涝害与渍害,前者使植物的全部根系和部分地上器官处于水面下,后者则使植物根部处于水分饱和的土壤中。 淹水胁迫下,一方面植物的生长发育乃至产量品质会受到不利影响;另一方面植物自身会产生对淹水的适应性,以缓解淹水胁迫。 因此,淹水对植物生长发育乃至产量品质的影响程度既与植物的生育期、水深、持续时间等因素有关,也取决于植物对淹水的适应能力。可以转变土壤的物理、化学和生物性质,使土壤中空气和水的比例失衡、还原性物质的增多等[4],从而直接或间接影响植物的生长发育,淹水胁迫后植物干物质累积总量会明显降低,干物质累积速度明显降低。
1.1.2 淹水胁迫对于小麦种子发芽和幼苗生长的影响
淹水胁迫会导致土壤中的氧气减少,而小麦由于呼吸作用比较强,因此对氧气需求量较大,使得小麦从有氧呼吸变成无氧呼吸[5]。主要表现在缺氧使地上部分与根系的生长均受到阻碍,个体矮小、叶色变黄,且易倒伏。其次会引起乙烯的增加,从而导致小麦叶片卷曲、偏上生长、脱落,茎膨大加粗,影响小麦产量的形成。还会对小麦的代谢产生影响,无氧呼吸的产物乳酸则能够造成细胞质的初始酸化, 随之 ATP 水平和H+ATP 酶活力下降,发生质子渗透,导致细胞酸化,液泡膜和线粒体的结构受损,使细胞内的正常代谢环境遭到破坏。首先,可能由于有机物进行不完全氧化、产生的能量较少,从而迫使植物体内糖酵解速率加快,补偿 ATP 的不足,加速了植物体内糖的消耗。 其次,不完全氧化产物的积累会对细胞产生毒性,同时积累大量的无氧呼吸产物。引起植物营养失调。小麦受到水分胁迫后发生营养失调,由于受其伤害后,根系活力下降,同时无氧呼吸导致ATP供应减少,妨碍根系对离子的主动呼吸;缺氧使得嫌气性细菌活跃,增加土壤溶液酸度,降低其氧化还原势,土壤内形成有害的还原物质,使必须元素Mn、Fe、Zn等易被还原流失,造成植株营养缺乏[6]。
1.2 过氧化氢具有促进小麦种子发芽和幼苗生长的作用
1.2.1 过氧化氢
过氧化氢是细胞有氧代谢的产物,是一种活性氧,除了具有破坏生物大分子进而毒害细胞的作用之外,它还在生物体的生命活动有着重要的生理生化功能。也是一种强氧化性的氢氧化物,其物理性质与水相似而化学性质更为活泼。由于过氧化氢具有的氧化性、漂白性和较清洁的制备处理过程,现已广泛应用于化学合成、纸浆漂白、纤维漂白、电子工业、食品加工及环境治理等行业[7]。近年来 ,大量的研究表明,过氧化氢作为信号分子广泛参与植物体内的各种生理过程,可以诱导植物获得抗性 ,在诸如植物的生长发育、衰老、防御反应以及植物的抗逆性等方面都发挥重要的作用。
1.2.2 过氧化氢对于作物的影响
过氧化氢预处理小麦种子可以降低小麦幼苗的脂质过氧化作用,从而提高小麦幼苗的耐盐性,植物在逆境条件下膜脂过氧化反应和保护酶系统,包括超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)等活性的变化 ,植物体内自由基大量产生会引发膜脂过氧化作用 ,造成细胞膜系统破坏,严重时导致植物细胞死亡[8]。在植物早期用过氧化氢预处理,进行过氧化氢预处理,可以增强作物的抗逆性。过氧化氢预处理提高了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率外源 H2O2 预处理提高了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率 ;低温下过氧化氢 处理可以刺激水稻耐冷品种的幼苗的抗寒性增加;用过氧化氢处理大豆可减轻低温伤害,过氧化氢处理水稻幼苗,抗寒调节能力更佳;用过氧化氢处理甘薯幼苗不定根能够增强甘薯幼苗的抗冷性 ,12天苗龄的春小麦幼苗在 1mmol/ L 及 10mmol/L H2O2 的胁迫锻炼后,增强了其抗旱性[9] 。

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