小麥系我國第三大糧食作物,為人們生命活動提供了主要的食物熱量和蛋白。在小麥生產(chǎn)中多發(fā)生雜草危害和病蟲害危害,長期以來使用化學(xué)農(nóng)藥防控,不僅造成對環(huán)境的污染也對小麥?zhǔn)称返陌踩珟砹送{。紫莖澤蘭植株中富含天然的抑制植物生長的活性物質(zhì),利用其研制開發(fā)新型植物源除草劑應(yīng)用于麥類雜草綠色防控具有重要的意義。紫莖澤蘭提取物在雜草和病蟲害綠色防控時,是否也對麥類作物產(chǎn)生傷害,如何緩解需要開展深入研究。外源NO在植物生長發(fā)育及其對逆境的響應(yīng)方面起著重要的調(diào)節(jié)作用,然而其在緩解紫莖澤蘭提取物對麥類作物種子萌發(fā)和幼苗生長傷害的作用機(jī)制尚不清楚。本試驗是以晉麥98為材料,采用外源NO對種子引發(fā)處理,研究探討了外源NO緩解紫莖澤蘭提取物對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的化感脅迫機(jī)理機(jī)制,結(jié)果表明:1.紫莖澤蘭提取物對小麥種子萌發(fā)和早期幼苗生長具有化感脅迫作用,提取物濃度越高化感作用越強(qiáng)烈。400mg·L-1提取物水溶液脅迫處理種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)與對照相比較明顯下降,幼苗鮮干重、苗長和主根長等明顯低于對照。2.用0.5mmol·L-1的硝普鈉SNP對種子去進(jìn)行引發(fā)處理,可顯著緩解紫莖澤蘭提取物對小麥種子萌發(fā)和早期幼苗生長的化感脅迫損害。1200 mg·L-1的紫莖澤蘭提取物脅迫下,NO做引發(fā)處理,種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別比去離子水引發(fā)處理高166.67%、5.71%、29.99%和63.96%。幼苗長、幼苗鮮重和干重分別比去離子水引發(fā)處理高32.76%、25.95%和27.98%。在此期間,發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及幼苗鮮重達(dá)到顯著差異水平。3.紫莖澤蘭提取物化感脅迫誘導(dǎo)小麥幼苗根邊緣細(xì)胞(root border cell,RBC)大量凋亡、死亡和黏膠層增厚。紫莖澤蘭提取物化感脅迫下,用NO對種子進(jìn)行引發(fā)處理,可顯著降低幼苗根邊緣細(xì)胞的凋亡率和死亡率,分別比去離子水引發(fā)處理降低了 44.42%和47.81%。黏膠層厚度降低了 42.71%,均達(dá)到顯著差異。4.NO對種子進(jìn)行引發(fā)處理有效緩解紫莖澤蘭提取物對小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的脅迫傷害,其可能的機(jī)制是,NO引發(fā)處理,增強(qiáng)了小麥種子抵御提取物化感脅迫的耐性,降低幼苗根邊緣細(xì)胞的死亡率和凋亡率,更多的活的根邊緣細(xì)胞保御了根免受提取物的化感脅迫損害,使根能夠正常生長發(fā)育。本研究為紫莖澤蘭提取物和外源NO在小麥綠色生產(chǎn)上應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S512.1;S451
【部分圖文】：

Ｆｉｇ．３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＮＯ?ｏｎ?ｗｈｅａｔ?ａｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｕｎｄｅｒ?Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ?ａｃｌｅｎｏｐｈｏｒｕｍ?Ｓｐｒｅｎｇ．?ｅｘｔｒａｃｔ?ｓｔｒｅｓｓ??３．６?ＮＯ對紫莖澤蘭提取物脅迫下小麥根邊緣細(xì)胞死亡率和凋亡率的影響??圖４可見，熒光顯微鏡下，小麥根邊緣細(xì)胞的形態(tài)大部分呈現(xiàn)梭形或桿狀，活細(xì)胞??呈綠色，死細(xì)胞和凋亡細(xì)胞為棕紅色或黃色（圖４）。??圖５可知，紫莖澤蘭提取物脅迫下，去離子水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ死亡率分別??為６１．００％和３３．９０％，均顯著高于對照。從圖５還可知，紫莖澤蘭提取物脅迫下，去離子??水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理之間，ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ死亡率比去離子水引發(fā)處理降低了??４４．４２％，且達(dá)到顯著差異。??圖４ＡＯ－ＥＢ染色的小麥ＲＢＣ??綠色：活細(xì)胞；棕紅和黃色：凋亡和死細(xì)胞。??Ｆｉｇ?４?ＡＯ－ＥＢ?ｓｔａｉｎｅｄ?ＲＢＣｓ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ??Ｌｉｖｉｎｇ?ｃｅｌｌｓ?ａｒｅ?ｇｒｅｅｎ，?ｗｈｉｌｅ?ｄｅａｄ?ｃｅｌｌｓ?ａｒｅ?ｒｅｄ?ｏｒ?ｏｒａｎｇｅ??－１７－??

圖５紫莖澤蘭提取物對小麥根系邊緣細(xì)胞（ＲＢＣ）死亡率的影響??Ｆｉｇ?５?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ?ａｄｅｎｏｐｈｏｒｕｍ?ｅｘｔｒａｃｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｄｅａｔｈ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ＲＢＣ?ｉｎ?ｗｈｅａｔ??圖６可見，Ｈｏｅｃｈｅｓｔ－３３２５８染色的小麥正常根尖ＲＢＣ顏色呈藍(lán)色且質(zhì)地均勻一致，??細(xì)胞核輪廓清晰且呈現(xiàn)較小的藍(lán)色亮斑？，出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象的ＲＢＣ顏色不均勻，細(xì)胞有片狀??淺藍(lán)色片段或細(xì)胞核呈現(xiàn)彌散狀輪廓不規(guī)則較大的亮斑。??從圖７可以看出，紫莖澤蘭提取物脅迫下，去離子水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ的凋??亡率分別為２６．７４％和１３．９６％，均顯著高于對照。從圖７還可知，紫莖澤蘭提取物脅迫下，??去離子水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理之間，ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ凋亡率比去離子水引發(fā)處理降低??了４７．８１?％，也達(dá)到顯著差異。??圖６?Ｈｏｅｃｈｅｓｔ－３３２５８染色的小麥根系邊緣細(xì)胞（ＲＢＣ?）??１：正常的ＲＢＣ；?２：出現(xiàn)凋亡片段的ＲＢＣ。??Ｆｉｇ?６?Ｈｏｅｃｈｅｓｔ－３３２５８?ｓｔａｉｎｅｄ?ＲＢＣｓ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ??１：?Ｎｏｒｎｉａｌ?ＲＢＣｓ；?２：?Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ?ＲＢＣｓ．??－１８－??

熒光顯微鏡下，小麥根邊緣細(xì)胞的形態(tài)大部分呈現(xiàn)梭形或桿狀，活細(xì)胞??呈綠色，死細(xì)胞和凋亡細(xì)胞為棕紅色或黃色（圖４）。??圖５可知，紫莖澤蘭提取物脅迫下，去離子水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ死亡率分別??為６１．００％和３３．９０％，均顯著高于對照。從圖５還可知，紫莖澤蘭提取物脅迫下，去離子??水引發(fā)和ＮＯ引發(fā)處理之間，ＮＯ引發(fā)處理，ＲＢＣ死亡率比去離子水引發(fā)處理降低了??４４．４２％，且達(dá)到顯著差異。??圖４ＡＯ－ＥＢ染色的小麥ＲＢＣ??綠色：活細(xì)胞；棕紅和黃色：凋亡和死細(xì)胞。??Ｆｉｇ?４?ＡＯ－ＥＢ?ｓｔａｉｎｅｄ?ＲＢＣｓ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ??Ｌｉｖｉｎｇ?ｃｅｌｌｓ?ａｒｅ?ｇｒｅｅｎ，?ｗｈｉｌｅ?ｄｅａｄ?ｃｅｌｌｓ?ａｒｅ?ｒｅｄ?ｏｒ?ｏｒａｎｇｅ??－１７－??
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本文編號：2885287