發(fā)布時間：2020-05-11 20:36

【摘要】：黃瓜(Cucumis sativus L.)是葫蘆科一年生蔓生或攀援草本植物,是世界上最重要的經濟型蔬菜之一,并具有鹽敏感特征。生物和非生物脅迫顯著影響黃瓜生產,在眾多影響因素中,鹽脅迫是制約黃瓜生產的主要因素之一。鹽脅迫是一種非生物脅迫,滲透質的累積會改變細胞新陳代謝并且破壞植物內部生理,而由滲透脅迫產生的離子毒性和蛋白質功能障礙則會導致電解質滲漏,進而造成組織死亡,最終嚴重影響作物產量。鹽脅迫對作物的傷害是毀滅性的,世界上約7%的土地都受到鹽脅迫的危害。為了提高作物產量,生產上已經采用了各種生理和農藝措施來減少鹽脅迫造成的損害。而關于植物生長調節(jié)劑和微生物介導植物生理和代謝響應對其生長和發(fā)育影響的研究也取得了重大進展。油菜素內酯(Brassinosteroids,BRs)被公認為一類新的植物激素,在植物界普遍分布,在促進植物生長發(fā)育方面具有很大的潛力,并在根和莖生長、細胞分化、細胞伸長、基因調控、花和果實發(fā)育方面起到關鍵作用。植物與各種微生物和菌根真菌共生,這些微生物和菌根真菌協調參與各種植物生理功能調節(jié),特別是在營養(yǎng)吸收和耐受性方面。AM真菌可與植物根形成有益的共生關系,在改善植物生長中發(fā)揮重要作用。HBL和AMF在緩解受體植物脅迫方面的作用已有不少研究,但在緩解黃瓜鹽脅迫方面的作用研究尚不多,尤其是二者的組合效應研究未見報道。本研究設置3個主要試驗,首次探索在不同階段鹽脅迫下HBL和AMF對黃瓜植株抗氧化酶活性、光合作用和根系活性等影響,研究取得以下主要結果:(1)1μmol/L的28-高油菜素內酯(28-Homobrassinolide)可以促進低濃度和高濃度(60和120 mmol/L)NaCl脅迫下黃瓜植株的生長。油菜素內酯是植物甾體激素,在植物界普遍存在,并廣泛調節(jié)植物的生理和逆境響應。本試驗在塑料大棚中進行盆栽,分別測定1、3、5μmol/L28-高油菜素內酯(HBL)對津優(yōu)1號黃瓜(簡稱JY1,鹽敏感品種)和長春密刺黃瓜(簡稱CCMC,耐鹽品種)在兩種鹽脅迫條件下(60和120 mmol/L)生長和生理活性的影響。兩個黃瓜品種在鹽脅迫下均表現出生長量減少和抗氧化酶活性改變的趨勢。但HBL處理部分改善了鹽脅迫對黃瓜植株的有害影響。葉面噴施HBL提高了地上部和根的鮮干重,也顯著提高了鹽脅迫(60和120mmol/L)下兩個品種黃瓜葉片的葉綠素含量。在鹽脅迫(60和120mmol/L)下,HBL提高了兩個黃瓜品種的超氧化物歧化酶(SOD,EC1.15.1.1)和過氧化物酶(POD,EC 1.11.1.7)活性,降低了丙二醛(MDA)含量。總體結果表明,HBL可以促進2個供試品種在低濃度和高濃度NaCl脅迫下的生長,提高葉綠素含量和抗氧化酶活性。(2)HBL與AMF(Glomus versiforme)組合使用可改善NaCl脅迫下黃瓜植株生長和生理狀況,并提高產量。鹽脅迫是糧食安全的主要障礙之一,因為它會嚴重破壞植物的生理和生長。油菜素內酯是植物界普遍分布的新一類植物激素,在促進生長方面具有很高潛力。AMF是生物營養(yǎng)物質,它可以抑制植物根際并與寄主植物形成共生作用。鹽土條件會導致植物產生特定的離子毒性,破壞細胞結構,影響植株生理并導致氧化應激,進而改變植物抗氧化酶系統。研究表明,HBL和AMF可以提高植物對鹽脅迫的耐受性,但HBL和AMF的組合施用對NaCl(100 mmol/L)鹽脅迫下黃瓜的綜合效應及其機制仍不清楚。本試驗研究HBL和AMF組合處理對NaCl脅迫下黃瓜(鹽敏感和耐受品種)生長、生理、抗氧化酶活性和礦物質吸收的影響。結果表明,與鹽脅迫下生長的黃瓜相比,HBL和AMF處理增加了植株的葉綠素含量、光合速率、葉片相對含水量,降低了電解質滲漏,最終促進了生長并提高了產量。兩個品種的抗氧化酶活性、SOD和CAT(過氧化氫酶,EC 1.11.1.6)在處理10天后逐漸增加,處理30天后POD活性下降。此外,與其各自的對照相比,黃瓜植株地上部和根中的鈉離子濃度顯著降低。因此,HBL和AMF的組合使用可以提高植株抗氧化酶活性,減少鈉離子攝取,從而降低離子毒性造成的風險和細胞膜損傷,最終提高植株對鹽脅迫的耐受性。(3)間隔15天噴施HBL與AMF組合處理顯著改善NaCl脅迫下黃瓜植株的生長和生理狀況。鹽脅迫造成了巨大的農業(yè)生產損失,是農業(yè)生產的主要障礙之一。植物生長調節(jié)劑和AMF共同施用已被應用于緩解鹽脅迫造成的負面影響。本試驗研究了NaCl(100mmol/L)條件下,不同間隔天數(15和30天)噴施HBL與AMF組合處理對黃瓜(鹽敏感品種JY1和耐鹽品種CCMC)生長和生理的影響。結果表明,葉面噴施HBL和AMF定可以增強植物對脅迫條件的耐受性。顯著促進黃瓜生長和光合作用,并降低NaCl脅迫下的鈉毒性。此外,抗氧化酶SOD和POD活性每隔10天均表現出逐漸增加的趨勢,而兩個黃瓜品種的CAT活性在鹽脅迫處理30天后也表現出增加趨勢。因此,間隔15天噴施HBL與AMF組合處理可以提高植株抗氧化酶活性并減少鈉離子攝取,從而降低離子毒性造成的風險和細胞膜損傷,最終提高植株對鹽脅迫的耐受性。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S642.2
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本文編號：2659027