低溫脅迫下棉花幼苗生理生化響應(yīng)機制的研究.pdf

1、棉花(Gossypium hirsutum)是我國乃至全世界最重要的經(jīng)濟作物,棉花生產(chǎn)在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)非常重要的地位。由于新疆特殊的地理位置及氣候環(huán)境,有著“前期升溫慢、后期降溫快”的氣候特點,且春季氣候多變,常有明顯的“倒春寒”現(xiàn)象,導(dǎo)致其生育期顯著延遲,現(xiàn)蕾、開花和成熟均推遲,極大地影響最終產(chǎn)量及品質(zhì)。
　　本研究以新陸早33號(冷敏感品種)及中棉所50號(高耐寒品種)兩個棉花品種幼苗為試驗材料,通過研究在低溫脅迫下,不同

2、脅迫溫度梯度、不同脅迫時間梯度對棉花幼苗光合作用、葉片光系統(tǒng)II(PSII)的光抑制、抗氧化酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等有關(guān)生理生化指標(biāo)的影響,闡述棉花對低溫脅迫的生理生化響應(yīng)機制,以期為進一步了解棉花抗冷生理生化機制及棉花耐寒新品種選育、推廣和大規(guī)模品種耐寒性評價奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、低溫脅迫導(dǎo)致葉綠素合成及降解平衡打破,其含量升降與合成或降解占優(yōu)勢有關(guān)。低溫脅迫顯著影響凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、非光

3、化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ);脅迫較輕時,氣孔導(dǎo)度(Gs)、氣孔限制值(Ls)、胞間CO2濃度(Ci)、初始熒光(Fo)、PSII最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSII實際光化學(xué)效率(ΦPSII)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)可恢復(fù)至接近脅迫前水平;隨脅迫強度增大,葉片組織及光化學(xué)反應(yīng)中心受損嚴重,電子傳遞過程受阻,葉肉細胞光合能力降低,更多激發(fā)能以熱耗散形式消耗,以降低光抑制程度。
　　2、低溫脅迫下,棉花幼苗可通過調(diào)節(jié)抗氧化酶活性和可溶性

4、物質(zhì)含量來維持代謝平衡,保護細胞內(nèi)活性大分子,減緩因低溫逆境引起的過氧化傷害。15℃及10℃低溫處理對棉花幼苗葉片造成的損害可部分減輕和恢復(fù),而5℃及0℃處理下則更多通過提高可溶性糖(SS)、可溶性蛋白質(zhì)(SP)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)活性來增強抗寒性,但仍造成嚴重損傷,無法恢復(fù)。
　　3、強耐寒性品種在低溫逆境中可通過更靈敏的調(diào)節(jié)葉片葉綠素含量(Chl)、Tr和NPQ,并快速啟動抗氧化酶和滲透調(diào)節(jié)響應(yīng)