乙烯和過(guò)氧化氫對(duì)小麥漬害的緩減效應(yīng)及其生理機(jī)制研究.pdf

1、漬害是我國(guó)小麥最常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一，降雨多而集中，又不能及時(shí)排水是造成漬害的主要原因，長(zhǎng)時(shí)間的漬水會(huì)導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量因素受到影響，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致小麥植株死亡，所以有效的提高小麥的抗?jié)n能力是很有必要的，本試驗(yàn)通過(guò)外源乙烯和過(guò)氧化氫處理，探究其對(duì)細(xì)胞程序性死亡(PCD)和通氣組織形成的影響，及對(duì)小麥漬水耐性影響的生理機(jī)制。另外，在小麥灌漿期進(jìn)行外源乙烯和過(guò)氧化氫處理，探究其對(duì)子代小麥抗?jié)n能力的影響機(jī)制。
　　獲得的主要研究結(jié)

2、果如下:
　　1.與漬水脅迫相比，外源乙烯和過(guò)氧化氫處理增加了小麥次生根數(shù)量，及根系總長(zhǎng)，且外源乙烯和過(guò)氧化氫處理顯著誘導(dǎo)了漬水脅迫下乙烯前體物質(zhì)1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)合成酶相關(guān)基因（ACS2）表達(dá)量的上升;但對(duì)內(nèi)源過(guò)氧化氫合成相關(guān)NADPH氧化酶（NADPH oxidase）表達(dá)的影響未達(dá)到顯著水平，對(duì)內(nèi)源過(guò)氧化氫清除相關(guān)金屬硫蛋白（MT）表達(dá)規(guī)律不一致，表現(xiàn)為乙烯上調(diào)其表達(dá)，過(guò)氧化氫下調(diào)其表達(dá);與漬水脅迫相比，外源

3、乙烯和過(guò)氧化氫處理促進(jìn)了根系PCD的發(fā)生，并形成通氣組織。
　　2.漬水脅迫顯著誘導(dǎo)了小麥幼苗乙烯和過(guò)氧化氫的積累。與漬水脅迫相比，外源乙烯和過(guò)氧化氫顯著增加了葉片中葉綠素含量，提高了光合速率，說(shuō)明外源乙烯和過(guò)氧化氫增強(qiáng)了漬水脅迫下小麥的光合性能。與漬水脅迫相比，外源乙烯和過(guò)氧化氫處理，顯著降低了葉片中活性氧(ROS)積累量以及丙二醛(MDA)含量，提高了超氧化物歧化酶(SOD)，過(guò)氧化氫酶(CAT)，抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)

4、，谷胱甘肽還原酶(GR)的活性，說(shuō)明外源乙烯和過(guò)氧化氫處理降低了漬水脅迫下細(xì)胞膜脂過(guò)氧化傷害，提高了細(xì)胞抗氧化能力，提高了漬水耐性。
　　3.父代經(jīng)外源乙烯和過(guò)氧化氫處理的小麥種子形態(tài)與對(duì)照無(wú)顯著差異，正常條件下，外源乙烯和過(guò)氧化氫處理對(duì)子代小麥種子發(fā)芽率與對(duì)照相比差異不顯著，但是過(guò)氧化氫處理的發(fā)芽指數(shù)稍弱，平均發(fā)芽時(shí)間稍長(zhǎng);萌發(fā)時(shí)，父代外源乙烯和過(guò)氧化氫處理提高了小麥種子中淀粉酶活性，增加了淀粉利用率，加速了可溶性糖積累。正常條

5、件下，父代外源乙烯和過(guò)氧化氫處理增加了子代小麥萌發(fā)時(shí)的根長(zhǎng)，但在幼苗期，乙烯和過(guò)氧化氫處理對(duì)于代根的增長(zhǎng)不顯著，但在漬水脅迫時(shí)，乙烯和過(guò)氧化氫處理顯著增加了子代幼苗根系總長(zhǎng)，次生根數(shù)量，促進(jìn)了根系通氣組織的形成。
　　4.外源乙烯和過(guò)氧化氫處理提高了子代小麥幼苗漬水脅迫下葉片Rubisco含量和葉綠色熒光性能，提高了葉片的光合能力;降低了ROS積累和MDA含量，減小了膜脂過(guò)氧化傷害;提高了抗氧化酶SOD、CAT、APX、GR活性，

6、提高了葉片的抗氧化能力。
　　綜上所述，外源乙烯和過(guò)氧化氫預(yù)處理誘導(dǎo)了當(dāng)代漬水脅迫下小麥次生根的分化，生長(zhǎng)，促進(jìn)了根的伸長(zhǎng)，及PCD的產(chǎn)生，通氣組織的形成，維持了地下部氧氣含量，緩解了漬水脅迫對(duì)小麥根系的傷害。外源乙烯和過(guò)氧化氫預(yù)處理降低了漬水脅迫下膜脂過(guò)氧化程度，顯著提高了多種抗氧化酶的活性，同時(shí)提高了漬水脅迫下小麥葉片SPAD值，光合速率，提高了小麥對(duì)漬水脅迫的抗性。外源乙烯和過(guò)氧化氫處理加快了正常條件下子代種子萌發(fā)時(shí)根的伸長(zhǎng)