【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(jīng)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(chǎn),在眾多影響因素中,鹽脅迫是制約黃瓜生產(chǎn)的主要因素之一。鹽脅迫是一種非生物脅迫,滲透質(zhì)的累積會改變細(xì)胞新陳代謝并且破壞植物內(nèi)部生理,而由滲透脅迫產(chǎn)生的離子毒性和蛋白質(zhì)功能障礙則會導(dǎo)致電解質(zhì)滲漏,進(jìn)而造成組織死亡,最終嚴(yán)重影響作物產(chǎn)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(chǎn)量,生產(chǎn)上已經(jīng)采用了各種生理和農(nóng)藝措施來減少鹽脅迫造成的損害。而關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑和微生物介導(dǎo)植物生理和代謝響應(yīng)對其生長和發(fā)育影響的研究也取得了重大進(jìn)展。油菜素內(nèi)酯(Brassinosteroids,BRs)被公認(rèn)為一類新的植物激素,在植物界普遍分布,在促進(jìn)植物生長發(fā)育方面具有很大的潛力,并在根和莖生長、細(xì)胞分化、細(xì)胞伸長、基因調(diào)控、花和果實發(fā)育方面起到關(guān)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(xié)調(diào)參與各種植物生理功能調(diào)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(guān)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(yīng)研究未見報道。本研究設(shè)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(jié)果:(1)1μmol/L的28-高油菜素內(nèi)酯(28-Homobrassinolide)可以促進(jìn)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(nèi)酯是植物甾體激素,在植物界普遍存在,并廣泛調(diào)節(jié)植物的生理和逆境響應(yīng)。本試驗在塑料大棚中進(jìn)行盆栽,分別測定1、3、5μmol/L28-高油菜素內(nèi)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(xiàn)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�？傮w結(jié)果表明,HBL可以促進(jìn)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(chǎn)量。鹽脅迫是糧食安全的主要障礙之一,因為它會嚴(yán)重破壞植物的生理和生長。油菜素內(nèi)酯是植物界普遍分布的新一類植物激素,在促進(jìn)生長方面具有很高潛力。AMF是生物營養(yǎng)物質(zhì),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(dǎo)致植物產(chǎn)生特定的離子毒性,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),影響植株生理并導(dǎo)致氧化應(yīng)激,進(jìn)而改變植物抗氧化酶系統(tǒng)。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(yīng)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(zhì)吸收的影響。結(jié)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(zhì)滲漏,最終促進(jìn)了生長并提高了產(chǎn)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(fēng)險和細(xì)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要障礙之一。植物生長調(diào)節(jié)劑和AMF共同施用已被應(yīng)用于緩解鹽脅迫造成的負(fù)面影響。本試驗研究了NaCl(100mmol/L)條件下,不同間隔天數(shù)(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(jié)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(jìn)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(xiàn)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(xiàn)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(fēng)險和細(xì)胞膜損傷,最終提高植株對鹽脅迫的耐受性。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S642.2
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本文編號：2659027