第 1 章 前言

1.1 研究背景
辣椒(Capsicum annuum L.)是茄科辣椒屬植物,廣泛栽培于我國各地。辣椒對土壤條件要求不高,在中性和微酸性土壤中都可以種植,宜在土層深厚肥沃,富含有機質和透氣性良好的沙性土或良性土壤中種植。辣椒比較喜歡干爽的空氣,喜溫,最適生長溫度為 24℃/28℃,苗期對溫度較敏感,要求溫度較高,白天 25℃/28℃,夜晚 15℃/18℃最好,幼苗不耐低溫,低于 10℃生長發(fā)育緩慢,低于 5℃的土溫嚴重影響辣椒生長,甚至可能過導致其死亡[1]。作為我國北方冬春季溫室大棚生產(chǎn)的主要蔬菜之一,溫度成為影響辣椒產(chǎn)量及品質的一個重要因素。雖然進行溫室大棚生產(chǎn)可以在一定程度上對溫度進行調節(jié),但是在北方春季早熟栽培育苗及定植初期常常會遭受低溫冷害侵襲,或者連續(xù)的陰雨和潮熱天氣,會使保護地內的溫度偏離正常植物生長所需的溫度,影響植物生長,從而導致品質和產(chǎn)量降低。園藝作物生產(chǎn)過程中,環(huán)境條件對其影響是不容忽視的。環(huán)境為作物生長提供了光、熱、空氣、水分等有利于作物生長的因子,但同樣會在生長發(fā)育過程中面臨來自環(huán)境的溫度、光強、水分、鹽分等逆境脅迫。在一定程度上,溫度決定了園藝作物的產(chǎn)量和品質。在辣椒栽培種植過程中,北方氣溫偏低且溫度變化幅度較大,尤其是隨著保護栽培面積的增加,低溫冷害對蔬菜生產(chǎn)的影響也日益突出。低溫使辣椒幼苗的生長發(fā)育受到抑制,影響其內部生理生化反應、產(chǎn)量、品質,甚至導致植株死亡[2]。辣椒具有豐富的營養(yǎng)價值,富含維生素 B、維生素 C、胡蘿卜素、辣椒素以及鉀、鎂和鐵等人體所必需的微量元素。除此之外,具有一定的藥用價值和保健功效,深受人們喜愛。辣椒果皮中含有辣椒素而有辣味,作為輔料能增進食欲;增強體力,改善怕冷、凍傷;能加速新陳代謝,促進荷爾蒙分泌,保健皮膚;維生素 C 可以降低膽固醇;辣椒可以促進脂肪代謝,可以減肥。
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1.2 國內外研究現(xiàn)狀

1.2.1 茉莉酸
1971 年,人們從真菌培養(yǎng)中分離鑒定出游離態(tài)的茉莉酸[5],經(jīng)過 40 多年的實驗研究,發(fā)現(xiàn)茉莉酸及其甲酯在植物界中普遍存在,是新型的植物生長調節(jié)物質,具有廣泛的生理功能,不僅調節(jié)植物生長和發(fā)育,如萌發(fā)、衰老、果實成熟、根的生長、花粉發(fā)育和球莖的形成[6]、卷須的纏繞,而且還參與植物對機械傷害、病害、蟲害、溫度脅迫、鹽脅迫等環(huán)境脅迫做出防御響應。茉莉酸及其甲酯在代謝和生理功能上具有激素作用的特點,特別類似于脫落酸的功能。

1.2.2 茉莉酸對植物生理的作用
植物幼苗經(jīng)外源茉莉酸甲酯處理后,對幼苗的株高和莖粗無顯著影響,但可以有效的提高了幼苗的鮮重、干重。影響植物種子的萌發(fā),高濃度抑制而低濃度有促進作用。除此之外,茉莉酸可以促進乙烯的產(chǎn)生[7],對植物的衰老和器官脫落有強烈的促進作用;茉莉酸還可以促使氣孔關閉,葉綠素降解。茉莉酸對作物的生理有一定的抑制作用,它可以抑制葉綠素的形成和光合作用,并對植株的營養(yǎng)生長和種子萌發(fā)有不同程度的抑制。在園藝作物貯存過程中用茉莉酸處理,會使產(chǎn)品保持較高的品質,減少物質損失,延長貯存的時間。
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第 2 章 材料與方法

2.1 試驗材料及處理
本試驗選取南韓紅干椒、益都紅、南韓紅金條、PE-1005 四種辣椒品種作為試驗材料。選擇籽粒飽滿、色澤正常、無蟲害、大小一致的種子各 200 粒;對所選種子進行溫湯浸種:在 55℃溫水的水浴鍋中浸 15min,取出水浴鍋,自然冷卻至 30℃左右,然后置于 30℃的恒溫箱中浸種 6h;將種子瀝干,然后包在消毒的濕紗布里置于培養(yǎng)皿中,最后將培養(yǎng)皿置于30℃的恒溫箱中催芽12-24h;當種子培根“露白”時即可播種。將催好芽的種子播種在先前準備的營養(yǎng)缽中,種植深度適中,每個營養(yǎng)缽中一到兩粒種子,然后覆土澆水,覆膜。將營養(yǎng)缽置于光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),數(shù)據(jù)設置為:白天 22℃,夜間 18℃。
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2.2 試驗測定指標與方法
鄰取兩支試管按下表加入 25℃預熱過的緩沖液,然后加入預熱過的鄰苯三酚(空白管用 10mmol/L HCl 代替鄰苯三酚),迅速搖勻,立即傾入 1cm 比色杯中,在 325nm 波長處測定光吸收值,每隔 30s 讀數(shù)一次,測定 4min 內每分鐘光吸收值的變化。要求自氧化速率控制在每分鐘的光吸收值為 0.07(可增減鄰苯三酚的加入量,以控制光吸收值)。取比色皿 2 只,于一只中加入反應混合液 3ml,KH2PO41ml,作為校零對照,另一只中加入反應混合液 3ml,上述酶液 1ml(如酶活性過高可適當稀釋),立即開啟秒表,于分光光度計 470nm 波長下測量 OD 值,每隔 30s 讀數(shù)一次。以每分鐘表示酶活性大小,即以△OD470/min.mg 蛋白質表示,蛋白質含量測定按 Folin法進行。
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第 3 章 結果與分析.....14
3.1 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗 SOD 活性的影響 ......14
3.2 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗 POD 活性的影響......19
3.3 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗 CAT 活性的影響.......24
3.4 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗葉片脯氨酸(Pro)影響 ........29
3.5 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗葉片丙二醛(MDA)影響 .....33
第 4 章 討 論........38

第 3 章 結果與分析

3.1 茉莉酸對低溫處理辣椒幼苗 SOD 活性的影響

超氧化物歧化酶(SOD)是植物體內的一種保護性酶,是植物體內普遍存在的一種酶,是一種清除和防御活性氧或其他過氧化物自由基對細胞膜傷害的酶[27]。植物遇到低溫脅迫后,組織體內 SOD 酶會產(chǎn)生積極的反應,來緩解逆境產(chǎn)生的過多過氧化物自由基,努力維持體內自由基和活性氧與酶類物質的動態(tài)統(tǒng)一平衡。由圖 3.1.1 所示:南韓紅干椒在對照溫度 25℃/15℃和兩個低溫(20℃/10℃、15℃/5℃)處理下,SOD 的活性大體呈現(xiàn)出一定幅度先上升再下降的趨勢。20℃/10℃、15℃/5℃溫度下未經(jīng)茉莉酸處理的辣椒幼苗的 SOD 活性明顯小于其余三組。25℃/15℃溫度下經(jīng)茉莉酸處理的南韓紅干椒幼苗體內 SOD 活性變化幅度最大。由圖 3.1.2 所示:益都紅 SOD 活性隨時間的變化幅度大于南韓紅干椒。25℃/15℃溫度下茉莉酸處理組與 15℃/5℃未經(jīng)茉莉酸處理組的益都紅幼苗體內SOD 活性呈先微幅上漲,后下降的趨勢,第 10 天比第 1 天分別下降 16.4%和17.2%。20℃/10℃茉莉酸處理組益都紅幼苗 SOD 活性隨處理時間增加而增強,第 10 天比第 2 天增加 39.38%。15℃/5℃經(jīng)茉莉酸處理組與 20℃/10℃未經(jīng)茉莉酸處理組幼苗 SOD 活性呈現(xiàn)先降后增的趨勢,前者在第 6 天達到峰值,比第 1天增加 16.8%,后者在第 8 天達到峰值,比第 1 天增加 19.1%。

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結 論

1.在一定的溫度范圍內,隨著處理溫度的降低,辣椒幼苗內防御性酶(SOD、POD、CAT)活性上升,當處理溫度低于植物能忍受的范圍或者處理時間的延長,辣椒幼苗內的防御性酶活性則會急劇下降。
2.在一定溫度范圍及一定時間范圍內,茉莉酸可以增強辣椒幼苗體內防御性酶的活性,使其表現(xiàn)出更強的抗寒性。
3.茉莉酸處理后,SOD、POD、CAT 對低溫脅迫的反應不同步,且在較低溫度下茉莉酸對防御性酶影響更大。
4.茉莉酸對四個品種辣椒幼苗的影響因防御酶種類不同存在一定差異,總的來說各品種辣椒幼苗對茉莉酸的敏感性由強到弱依次為:南韓紅干椒,南韓紅金條,益都紅,PE-1005。
5.經(jīng)過 15 ℃/ 5℃,20 ℃ /10℃兩個溫度梯度處理的辣椒幼苗葉片中脯氨酸、丙二醛均比未處理的辣椒幼苗葉片中的含量高,并且隨著低溫程度和低溫時間的延長,脯氨酸和丙二醛也有一定程度的增加。相同溫度梯度下,茉莉酸處理的辣椒幼苗脯氨酸含量增長快,丙二醛增長緩慢。
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參考文獻(略)

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本文編號：37774