【摘要】：干旱脅迫是主要的非生物脅迫之一,嚴重限制了大豆的產(chǎn)量,褪黑素具有抵御非生物脅迫的作用,為研究外源褪黑素對干旱脅迫下大豆光合及生長的影響,本試驗于2017-2018年在黑龍江八一農(nóng)墾大學國家雜糧技術(shù)研究中心進行,以綏農(nóng)26(干旱敏感型品種)為供試品種,采用盆栽控制田間持水量50%為干旱脅迫,以田間持水量80%為正常供水對照,研究了苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期干旱脅迫下葉面噴施褪黑素對大豆光合及生長的影響。試驗結(jié)果表明:外源褪黑素促進了干旱脅迫下苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期大豆植株生長。外源褪黑素可緩解因干旱脅迫對大豆苗期和花期株高、地上部和地下部鮮干重的抑制,還能促進干旱脅迫下莢果和鼓粒期的子粒的發(fā)育。正常供水條件下外源褪黑素促進了苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期大豆植株生長,提高了生物量積累,但未達到顯著差異水平。外源褪黑素提高了干旱脅迫下大豆單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重和單株粒重。與干旱脅迫相比,干旱脅迫下噴施褪黑素處理單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重在苗期提高了4.9%、0.8%、0.5%,花期提高了4.0%、2.7%、5.8%,結(jié)莢期提高了7.8%、7.1%、6.4%,鼓粒期提高了4.00%、0.95%、16.4%,相應的產(chǎn)量(單株粒重)分別提高了1.2%、7.9%、10.5%和16.2%。正常供水條件下,外源褪黑素可提高單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重和單株粒重,但未達到顯著差異水平。外源褪黑素提高了干旱脅迫下苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期大豆葉片相對含水量和保護酶酶活性,抑制了活性氧的產(chǎn)生,對細胞膜起到保護作用,進而提高了大豆抗旱能力。干旱脅迫導致大豆葉片保護酶活性呈先上升、后下降的變化趨勢,活性氧含量升高,細胞膜遭到破壞。外源褪黑素可顯著提高大豆葉片相對含水量、保護酶(SOD、POD、CAT、APX、MDHAR、DHAR、GR、GPX)活性和保護性物質(zhì)(抗壞血酸、谷胱甘肽)含量,降低了電導率、活性氧(O_2~-、H_2O_2)和丙二醛含量,保護了細胞膜的完整性。正常供水條件下,外源褪黑素可一定程度上提高抗氧化酶活性,但未達到顯著差異水平。外源褪黑素提高了干旱脅迫下苗期、花期、結(jié)莢期、鼓粒期大豆葉片葉綠素含量和光合作用,抑制了NPQ和淀粉含量,進而提高了大豆光合能力。干旱脅迫導致大豆葉片光合能力持續(xù)下降,碳水化合物含量呈先上升、后下降的變化趨勢。外源褪黑素可顯著提高大豆葉片Rubisco酶含量和活性、光合參數(shù)和葉綠素熒光參數(shù)(Pn、Tr、Ci、Gs、WUE、Fv/Fm、Fv/Fo、Fv'/Fm'、ΦPSII、ETR、q~p)、碳水化合物含量(蔗糖、果糖、可溶性糖)和蔗糖合成和轉(zhuǎn)化相關(guān)酶活性(SS、SPS、AI、NI),降低了淀粉含量和NPQ,提高了光合能力。正常供水條件下,外源褪黑素可在一定程度上提高光合能力和蔗糖相關(guān)酶活性,但效果并不明顯。綜上所述,外源褪黑素能提高干旱脅迫下大豆苗期、花期、結(jié)莢期和鼓粒期生長和產(chǎn)量,主要通過提高抗氧化酶活性和抗氧化劑含量,促進光合能力以及碳代謝同化能力,降低膜脂過氧化水平。外源褪黑素能提高大豆抗旱性,可以作為植物生長調(diào)節(jié)劑應用到實際生產(chǎn)中。
【學位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S565.1
【圖文】：

文獻綜述葉片對光能的利用效率[84]。楊小龍研究表明根施和葉片噴施不同濃度褪黑素均提高了干旱脅迫下番茄葉片的葉綠素熒光參數(shù) Fv/Fm、Fv′/Fm′及 PSII 光化學淬滅系數(shù) qP，促進Pn、Tr、Gs 和 WUE[85]。干旱脅迫下不同濃度褪黑素處理可分別提高小麥種子的萌發(fā)率，胚芽鞘長度和初生根數(shù)；增加油菜幼苗葉片面積[86]提高香脂草分枝數(shù)[87]；增加滁菊幼苗鮮重和干重[88]；增加番茄單果重和單株產(chǎn)量，提高果實中 AsA、檸檬酸和 Ca2+等營養(yǎng)成分含量，提升果實品質(zhì)[89-90]。1.3 技術(shù)路線1.3.1 技術(shù)路線

13圖 2-1 苗期、花期、結(jié)莢期和鼓粒期控水 10 天田間持水量變化Fig.2-1 Changes of field water holding capacity at seedling, flowering, podding, and seedfilling period during controlling water in 10 days

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