本文關(guān)鍵詞：高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)及苗期生長(zhǎng)生物學(xué)效應(yīng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高壓電場(chǎng)處理種子,具有操作簡(jiǎn)單、低耗高效、投資小、無(wú)污染等特點(diǎn),適宜的高壓電場(chǎng)處理可有效提高種子活力。本項(xiàng)研究中,高粱種子的萌發(fā)試驗(yàn)在運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院組培試驗(yàn)室進(jìn)行,生理生化試驗(yàn)在山西省農(nóng)科院棉花研究所生理生化試驗(yàn)室進(jìn)行,大田試驗(yàn)在棉花研究所農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì),利用高壓靜電發(fā)生裝置處理高粱種子(晉雜122),通過主成分分析把種子7項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)簡(jiǎn)化為綜合指標(biāo)Z,建立電場(chǎng)強(qiáng)度和處理時(shí)間的二因素綜合指標(biāo)的回歸模型,并對(duì)其進(jìn)行分析,篩選出高壓電場(chǎng)的優(yōu)化處理區(qū)間；利用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),在優(yōu)化區(qū)間內(nèi)處理高粱種子,測(cè)定其萌發(fā)期間的相關(guān)生理生化指標(biāo),分析并探討其變化的原因及機(jī)制,選取最佳優(yōu)化條件；采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),在最佳優(yōu)化條件下處理高粱種子,進(jìn)行大田試驗(yàn),通過對(duì)比分析苗期高粱葉片的生理生化指標(biāo)和光合特性,揭示高壓電場(chǎng)處理高粱種子對(duì)苗期生長(zhǎng)生理效應(yīng)的影響,結(jié)論如下：1、采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì),在電場(chǎng)強(qiáng)度100-800kV/m、處理時(shí)間5-60min范圍內(nèi)處理高粱種子,進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,各處理與對(duì)照之間的差異均達(dá)到顯著水平(P0.05)。其中,除T4、T6的發(fā)芽率和T5鮮重略低于對(duì)照外,其余均高于對(duì)照。利用主成分分析把7項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)簡(jiǎn)化成發(fā)芽綜合指標(biāo)Z,進(jìn)行回歸分析后,得到電場(chǎng)強(qiáng)度和處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽綜合指標(biāo)Z的數(shù)學(xué)模型：Y=2.36600+0.64096X1+0.56077X2-2.61613X12-0.76112X22-1.08750X1X2。對(duì)模型的主因素效應(yīng)解析表明,試驗(yàn)中的二因素對(duì)高粱種子發(fā)芽綜合指標(biāo)的影響效應(yīng)順序?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度處理時(shí)間,且電場(chǎng)強(qiáng)度和處理時(shí)間對(duì)其影響都有臨界效應(yīng)；對(duì)模型的二因素耦合效應(yīng)解析表明,電場(chǎng)強(qiáng)度和處理時(shí)間對(duì)高粱種子發(fā)芽綜合指標(biāo)的影響有閾值效應(yīng),造成閾值效應(yīng)的原因是不同的高壓電場(chǎng)劑量下,生物體會(huì)表現(xiàn)出促進(jìn)、抑制或無(wú)應(yīng)答的響應(yīng)機(jī)制,同時(shí),二因素耦合效應(yīng)還表明二因素對(duì)高粱種子發(fā)芽綜合指標(biāo)影響呈現(xiàn)顯著(P0.05)的負(fù)交互效應(yīng),二者具有互相替代和互相消減的作用。經(jīng)模型解析,能夠滿足高粱種子發(fā)芽綜合指標(biāo)≥-0.1723的優(yōu)化方案為：電場(chǎng)強(qiáng)度400-600 kV/m,處理時(shí)間20-55min。2、種子萌發(fā)期研究結(jié)果表明,高壓電場(chǎng)處理能減輕膜系統(tǒng)的損傷程度,提高保護(hù)酶系活性和α-淀粉酶活性,增加可溶性蛋白含量和內(nèi)源GA含量。主成分分析結(jié)果表明,除CAT外,其它生理指標(biāo)間均有顯著相關(guān)性,且電導(dǎo)率、內(nèi)源ABA與其它指標(biāo)間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.05)；主成分分析中,第一、第二主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到86.07%,基本反映了所有指標(biāo)的相關(guān)信息；對(duì)第一、第二主成分分析結(jié)果的綜合分析得出,生理指標(biāo)對(duì)高粱種子萌發(fā)的得分排序?yàn)椋篊KT9T8T7T1T6T3T2T4T5,各處理的得分都高于對(duì)照,其中T5各項(xiàng)生理指標(biāo)對(duì)萌發(fā)活力貢獻(xiàn)最大,其次為T4、T2。3、苗期生理生化及光合特性試驗(yàn)結(jié)果表明,在T1(,500kV/m×40min)、T2(500kV/m×30min)、T3(400 kV/m×40min)處理?xiàng)l件下,苗期葉片的葉綠素和脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)的含量及超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的酶活性均高于對(duì)照,T1效果明顯,其影響順序依次為T1T2T3。葉片葉綠素含量、氮含量及超氧化物岐化酶(SOD)活性,其區(qū)組間差異達(dá)顯著水平(P0.05),其余各指標(biāo)差異均不顯著；而各生理生化指標(biāo)處理間差異均達(dá)到極顯著水平(P0.01)。對(duì)高粱苗期葉片光合特性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)高壓電場(chǎng)處理后的高粱苗期葉片在各時(shí)段內(nèi)的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)均高于對(duì)照,而胞間C02濃度(Ci)均低于對(duì)照。凈光合速率與蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度數(shù)值變化呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,與胞間CO2濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,這說明經(jīng)高壓電場(chǎng)處理后氣孔導(dǎo)度的增加可能是提高凈光合速率的重要原因。
【關(guān)鍵詞】：高壓電場(chǎng) 高粱 種子活力 苗期 生物學(xué)效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S514
【目錄】：

• 摘要8-10
• 第一章 引言10-29
• 1 高粱生物學(xué)特性及地理分布10
• 1.1 高粱生物學(xué)特性10
• 1.2 高粱地理分布10
• 2 我國(guó)高粱的起源和栽培歷史10-11
• 2.1 高粱的起源10-11
• 2.2 高粱的栽培歷史11
• 3 國(guó)內(nèi)外高粱生產(chǎn)現(xiàn)狀11-12
• 3.1 國(guó)外高粱生產(chǎn)現(xiàn)狀11-12
• 3.2 國(guó)內(nèi)高粱生產(chǎn)現(xiàn)狀12
• 3.3 國(guó)內(nèi)高粱的種植分布12
• 4 山西省高粱的生產(chǎn)現(xiàn)狀12-13
• 4.1 山西高粱的分布情況12-13
• 4.2 山西高粱的產(chǎn)量與播種概況13
• 5 電場(chǎng)生物效應(yīng)的研究現(xiàn)狀13-21
• 5.1 電場(chǎng)生物效應(yīng)特點(diǎn)13-15
• 5.2 影響電場(chǎng)處理的因素15-16
• 5.3 電場(chǎng)對(duì)動(dòng)物的影響16
• 5.4 電場(chǎng)對(duì)微生物的影響16
• 5.5 電場(chǎng)對(duì)植物的影響16-20
• 5.6 電場(chǎng)對(duì)植物生物學(xué)效應(yīng)的機(jī)理研究20-21
• 6 論文研究的意義和內(nèi)容21-24
• 6.1 研究意義21
• 6.2 研究主要內(nèi)容21-22
• 6.3 研究技術(shù)路線22-24
• 參考文獻(xiàn)24-29
• 第二章 高壓電場(chǎng)處理?xiàng)l件優(yōu)化篩選29-49
• 1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法29-32
• 1.1 試驗(yàn)材料29-30
• 1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)30-31
• 1.3 試驗(yàn)方法31-32
• 1.4 高粱種子萌發(fā)指標(biāo)的測(cè)定32
• 2 數(shù)據(jù)處理32-33
• 3 結(jié)果與分析33-45
• 3.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)活力的影響33-37
• 3.2 高壓電場(chǎng)處理?xiàng)l件的優(yōu)化37-45
• 4 討論45-46
• 4.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)活力的影響45-46
• 4.2 高壓電場(chǎng)處理高粱種子優(yōu)化條件篩選46
• 5 小結(jié)46-48
• 5.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)活力的影響46-47
• 5.2 高壓電場(chǎng)處理高粱種子條件的篩選與優(yōu)化47-48
• 參考文獻(xiàn)48-49
• 第三章 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)的生物學(xué)效應(yīng)49-72
• 1 試驗(yàn)材料與方法49-50
• 1.1 試驗(yàn)材料49
• 1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)49
• 1.3 試驗(yàn)方法49-50
• 1.4 高粱種子萌發(fā)期生理生化指標(biāo)的測(cè)定50
• 2 數(shù)據(jù)處理50
• 3 結(jié)果與分析50-65
• 3.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子電導(dǎo)率的影響51-52
• 3.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子α-淀粉酶活性的影響52-53
• 3.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子過氧化氫酶(CAT)活性的影響53-54
• 3.4 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子過氧化物酶(POD)活性的影響54-55
• 3.5 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響55-57
• 3.6 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子脯氨酸(Pro)含量的影響57-58
• 3.7 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子可溶性蛋白含量(SP)的影響58-59
• 3.8 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子內(nèi)源激素含量的影響59-61
• 3.9 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)生理生化效應(yīng)綜合分析61-65
• 4 討論65-69
• 4.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子電導(dǎo)率的影響65
• 4.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)α-淀粉酶活性的影響65-66
• 4.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)保護(hù)酶活性的影響66-67
• 4.4 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)脯氨酸含量的影響67
• 4.5 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)可溶性蛋白含量的影響67
• 4.6 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)內(nèi)源激素含量的影響67-68
• 4.7 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)各項(xiàng)生理指標(biāo)的主成分分析68-69
• 5 小結(jié)69-71
• 5.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子電導(dǎo)率的影響69
• 5.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)α-淀粉酶活性的影響69
• 5.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)保護(hù)酶活性的影響69
• 5.4 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)脯氨酸含量的的影響69
• 5.5 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)可溶性蛋白含量的影響69-70
• 5.6 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)內(nèi)源激素含量的影響70
• 5.7 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)時(shí)各生理指標(biāo)主成分分析結(jié)果70-71
• 參考文獻(xiàn)71-72
• 第四章 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期的生物學(xué)效應(yīng)72-85
• 1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法72-74
• 1.1 試驗(yàn)材料72
• 1.2 試驗(yàn)方法72-73
• 1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)73
• 1.4 高粱種子苗期生理生化指標(biāo)的測(cè)定73-74
• 2 數(shù)據(jù)處理74
• 3 結(jié)果與分析74-80
• 3.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片葉綠素、N含量的影響74-75
• 3.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片光合特性的影響75-78
• 3.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片可溶性蛋白(SP)含量的影響78-79
• 3.4 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片脯氨酸(Pro)含量的影響79
• 3.5 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片過氧化物酶(POD)活性的影響79-80
• 3.6 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響80
• 4 討論80-83
• 4.1 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片葉綠素、N含量的影響80-81
• 4.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片光合特性的影響81-82
• 4.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片可溶性蛋白含量的影響82
• 4.4 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片脯氨酸含量的影響82
• 4.5 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片過氧化物酶活性的影響82-83
• 4.6 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期葉片超氧化物岐化酶活性的影響83
• 5 小結(jié)83-84
• 參考文獻(xiàn)84-85
• 第五章 結(jié)論與研究展望85-90
• 1 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)85-88
• 1.1 高壓電場(chǎng)處理高粱種子萌發(fā)條件優(yōu)化篩選85-86
• 1.2 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱種子萌發(fā)效應(yīng)的影響86-87
• 1.3 高壓電場(chǎng)對(duì)高粱苗期生物學(xué)效應(yīng)的影響87-88
• 1.4 創(chuàng)新之處88
• 2 存在問題與研究展望88-90
• 2.1 存在問題88
• 2.2 研究展望88-90
• ABSTRACT90-94
• 致謝94-96
• 攻讀學(xué)位期間相關(guān)論文發(fā)表情況96

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本文編號(hào)：265721