鹽漬化土壤在世界范圍內(nèi)廣泛存在,且面積還在不斷擴(kuò)大,其可對植物造成滲透脅迫并破壞離子平衡,甚至誘發(fā)活性氧(ROS)大量積累從而影響植物的正常生長發(fā)育,使農(nóng)作物減產(chǎn)。茶多酚是一種天然的抗氧化物質(zhì),具有無毒無害等優(yōu)點(diǎn),因此探究鹽脅迫下外源TP對植物生理機(jī)制的響應(yīng)具有現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)驗(yàn)以隴春30號小麥(Triticum aestivum L.)為研究對象,通過測定不同處理下小麥相關(guān)生長和生理指標(biāo),探討隴春30號小麥幼苗生長表觀特征和活性氧非酶促清除系統(tǒng)在150mmol·L~(-1)NaCl、茶多酚(TP)以及兩者的復(fù)合處理下的響應(yīng)規(guī)律,主要結(jié)果如下:1.鹽脅迫顯著降低了小麥幼苗的相對生長速率(RGR)、生物量和葉面積,增加了葉比重;TP的加入有效緩解了鹽脅迫下小麥幼苗RGR、生物量、葉面積的減小和葉比重的升高,并且TP濃度越高緩解效果越明顯。2.鹽處理環(huán)境中較高的Na~+濃度制約了根系對K~+、Ca~(2+)的吸收,從而削弱了對這兩種營養(yǎng)離子的轉(zhuǎn)運(yùn);TP的加入提高了小麥幼苗對這兩種離子的選擇性吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù),TP濃度越高,對營養(yǎng)離子的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)影響越大。3.150 mmol·L~(-1) NaCl處理顯著抑制了非酶促抗氧化物質(zhì),包括抗壞血酸(AsA)、還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)、類胡蘿卜素、總黃酮、總酚和花青素的生成,也使得脯氨酸大量積累;TP的加入既提高了AsA/DHA和GSH/GSSG的比值,也增加了非酶促抗氧化物質(zhì)的含量。4.150 mmol·L~(-1)鹽處理降低了小麥幼苗對羥基自由基(·OH)、H_2O_2自由基和ABTS~(·?)的清除率,卻增加了對超氧陰離子自由基(O_2~(·?))的清除率;TP的加入明顯提高了對·OH和H_2O_2自由基的清除率,當(dāng)添加的TP濃度為100mg·L~(-1)時(shí),ABTS~(-·)清除率和鐵離子還原力顯著提高。5.鹽誘導(dǎo)小麥幼苗苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的活性顯著升高,而4-香豆素酸輔酶A連接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)和查爾酮異構(gòu)酶(Chalcone isomerase,CHI)的活性顯著降低;鹽脅迫下加入TP后,PAL的酶活性無顯著變化,PPO活性降低,而4CL和CHI活性則顯著增加。以上結(jié)果表明,鹽脅迫通過影響植物對鉀鈣營養(yǎng)離子的吸收,抑制了植物的生長,表現(xiàn)為RGR和生物量的降低,并通過改變類黃酮合成通路中相關(guān)酶的活性降低了總黃酮、多酚及花青素的合成。此外,鹽處理還改變了小麥幼苗中AsA/DHA和GSH/GSH的比值,以及類胡蘿卜素、脯氨酸等活性氧非酶促抗氧化物質(zhì)的正常合成,減弱了對活性氧自由基的清除率。TP的加入增加了150 mmol·L~-11 NaCl處理下小麥幼苗對K~+、Ca~(2+)的選擇性吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù),并通過提高RGR和葉片表面積增加了小麥幼苗的物質(zhì)積累。同時(shí),TP的加入還對植物AsA-GSH循環(huán)和類黃酮合成途徑產(chǎn)生了相應(yīng)影響,導(dǎo)致非酶促抗氧化物質(zhì)的含量明顯增加,從而提高了植物的抗氧化能力,增強(qiáng)了小麥幼苗對自由基的清除效果。
【學(xué)位單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：S512.1
【部分圖文】：

前言2供氫能力，因而抗氧化能力強(qiáng)。但TP屬于混合物，若人工合成的話需要將各單體成分單獨(dú)提取出來再進(jìn)行混合，成本較高，因而多利用茶葉進(jìn)行直接提取，近年來，國內(nèi)外通過各個(gè)方面研究兒茶素生物合成，基本確定了其合成途徑[5]。圖1.1茶多酚主要物質(zhì)的合成途徑Fig1.1Thesynthesispathwayofthemainsubstancesofteapolyphenols注：黃烷酮羥基化酶:flavanone-3-hydroxylase(F3H)；黃烷酮3’羥化酶:3flavonoid-3’-hydroxylase(F3’H)；黃烷酮3’,5’羥化酶:flavonoid-3’,5’-hydroxylase(F3’,5’H)；二氫黃酮醇4-還原酶:dihydroflavonol4-reductass(DFR)；花色素合成酶:anthocyanidinsynthase(ANS)；花色素還原酶:anthocyanidinreductase(ANR)；無色花色素還原酶:leucoanthocyanidinreductase(LAR)1.1.2茶多酚的應(yīng)用TP作為一種天然的強(qiáng)抗氧化劑，兼具耐熱、耐酸等多種性質(zhì)，自發(fā)現(xiàn)以來就

前言11下CHI1A過表達(dá)顯著提高了酵母的耐鹽能力，且大豆根部異黃酮含量與CHI表達(dá)量存在量效關(guān)系。圖1.2類黃酮代謝途徑Fig1.2ThepathwayoftheFlavonoidBiosynthesis1.5研究目的與技術(shù)路線1.5.1研究目的我國的西北屬于干旱、半干旱地區(qū)，存在大量的鹽漬化土壤，加之西北人民偏食面類作物，因此，提高小麥在西北地區(qū)的產(chǎn)量和品質(zhì)就顯得尤為重要。當(dāng)植物處于較高濃度鹽堿環(huán)境時(shí)，體內(nèi)就會產(chǎn)生大量的活性氧，通過探究植物體的抗氧化系統(tǒng)可以幫助我們采取有效的措施提高植物抗性。TP屬于天然的強(qiáng)抗氧化劑，且性質(zhì)穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、美容等領(lǐng)域，具有良好的效果。雖然也涉及對植物逆境的研究，但多集中于金屬脅迫方面，對鹽脅迫的影響研究較少。隴春30號小麥在西北甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古廣泛種植，具有抗倒伏等優(yōu)良特性。本研究通過設(shè)置150mol·L-1鹽、TP以及兩者的復(fù)合處理實(shí)驗(yàn)，探究隴春30號小麥幼苗活性氧非酶促保護(hù)系統(tǒng)在鹽脅迫下和不同濃度TP處理下的響應(yīng)規(guī)律；掌握鹽脅迫下和不同濃度TP處理下隴春30號小麥生長表觀特征的變化規(guī)律。以期揭示活性氧非酶促保護(hù)機(jī)制在鹽脅迫下和不同濃度TP處理下的敏感性，提高西北地

實(shí)驗(yàn)結(jié)果19第3章實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1不同處理對小麥幼苗生長的影響通過不同處理對小麥幼苗生長的研究結(jié)果顯示，處理6天后的小麥幼苗在表觀上出現(xiàn)了明顯的差異。與對照相比，B、E、F組處理下的小麥幼苗的高度顯著降低(p<0.05)，葉片寬度變窄，根系短而粗；C、D組小麥苗葉片較寬且苗長根長顯著增加(p<0.05)，同時(shí)，隨著TP濃度的升高，葉片及根系生長優(yōu)勢越明顯；相比于B組小麥，E、F組小麥葉片較舒展，葉片高度和根系長度也有所增加(圖3.1)。圖3.1處理6天后小麥幼苗的生長情況Fig.3.1Growthofwheatseedlingsafter6daysoftreatment注：A代表CK；B代表150mmol·L-1NaCl；C代表25mg·L-1TP；D代表100mg·L-1TP；E代表150mmol·L-1NaCl+25mg·L-1TP；F代表150mmol·L-1NaCl+100mg·L-1TP根據(jù)不同處理間小麥幼苗RGR的測定結(jié)果顯示，與對照相比，單獨(dú)鹽處理顯著降低了隴春30號小麥的RGR(p<0.05)；不同濃度TP處理則使小麥幼苗的RGR增加，且TP濃度越高增加效果越顯著，其中100mg·L-1TP處理下RGR與對照相比增加了約20%。同150mmol·L-1NaCl單獨(dú)處理相比，不同濃度TP與鹽的復(fù)合處理均增加了小麥幼苗單位時(shí)間內(nèi)的全株生物量(圖3.2)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2885031