外源Ca對(duì)低溫下麻瘋樹生理生化調(diào)節(jié)效應(yīng)的研究.pdf

1、麻瘋樹是新興的能源樹種，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是由于溫度的限制，使得麻瘋樹的地理分部有明顯的區(qū)域性，嚴(yán)重影響了麻瘋樹開發(fā)和利用。目前對(duì)麻瘋樹的研究主要集中在生物柴油的提取及生物農(nóng)藥的開發(fā)，而對(duì)其生理活性和生化特性了解的甚少，因此研究麻瘋樹在低溫條件下的生理生化特性，討論提高植物抗寒性的理論與技術(shù)，將對(duì)麻瘋樹的引種和抗寒育種提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。
　　 Ca2+作為植物細(xì)胞內(nèi)傳遞逆境信號(hào)的第二信使，活躍的參與植物的生理生化反應(yīng)，

2、在調(diào)節(jié)和控制植物細(xì)胞對(duì)逆境環(huán)境脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要的作用。本研究以麻瘋樹幼苗為材料，研究了Ca2+對(duì)麻瘋樹抗寒機(jī)理的調(diào)節(jié)效應(yīng)，主要結(jié)果如下：
　　 1．鈣影響麻瘋樹種子的萌發(fā)特性，隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，不同Ca2+濃度處理的麻瘋樹種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和種子活力呈現(xiàn)先迅速升高后逐漸下降的變化趨勢(shì)，并明顯高于對(duì)照，其中20mmol/LCa2+處理表現(xiàn)最優(yōu)，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和種子活力指數(shù)分別為37.33、

3、34.00％、27.51％、7.19％。
　　 2．在質(zhì)膜相對(duì)透性與MDA含量的變化方面，隨低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，麻瘋樹葉片電解質(zhì)滲透率和MDA含量均有不同程度的增加，經(jīng)過Ca2+處理的幼苗質(zhì)膜相對(duì)透性和MDA含量相對(duì)變化值較為平緩，除80mmol/LCa2+處理的MDA含量高于對(duì)照，其它濃度處理的質(zhì)膜相對(duì)透性和MDA含量相對(duì)變化值均低于對(duì)照。
　　 3．低溫脅迫下，麻瘋樹的根系活力隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸下降的趨勢(shì)。相同脅

4、迫時(shí)間，加Ca2+處理的麻瘋樹幼苗根系活力均高于缺鈣處理，不同鈣濃度間差異極顯著，說明外源鈣能夠提高低溫下麻瘋樹幼苗根系活力，減輕低溫麻瘋樹幼苗根系的損傷。
　　 4．低溫條件下，外施一定濃度的Ca2+能夠顯著提高可溶性糖，可溶性蛋白及脯氨酸的含量，增強(qiáng)麻瘋樹幼苗對(duì)低溫傷害的抵御能力。過低或過高反而會(huì)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，其中以20mmol/LCa2+處理對(duì)提高麻瘋樹幼苗葉片可溶性糖、可溶性蛋、脯氨酸白含量效果最明顯。
　　 5．

5、經(jīng)過Ca2+處理后的麻瘋樹葉片抗氧化酶，隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)，SOD總體上呈逐漸上升-下降再逐漸上升的趨勢(shì)，而POD,CAT總體上呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，第4d出現(xiàn)最大值。不同脅迫時(shí)間不同濃度的Ca2+作用效果不同，低溫脅迫后期，SOD、POD、CAT的變化幅度較大，外施20mmol/LCa2+能夠顯著增加麻瘋樹葉片中SOD活性，緩解POD,CAT活性的降低。
　　 6．不同Ca2+濃度處理的麻瘋樹幼苗凈

6、光合速率發(fā)生顯著變化，低溫條件下，麻瘋樹葉片凈光合速率呈下降趨勢(shì)，而葉綠素含量變化較為平緩。在整個(gè)低溫脅迫過程中，經(jīng)過Ca2+處理的麻瘋樹葉片凈光合速率相對(duì)缺鈣處理下降較為緩慢，葉綠素含量較高，說明低溫下，增施外源Ca2+對(duì)緩解低溫麻瘋樹光合系統(tǒng)的傷害有積極的保護(hù)作用。
　　 7．一定濃度的外源Ca2+能降低低溫對(duì)麻瘋樹光合機(jī)構(gòu)的破壞，但對(duì)PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)影響較小，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，各濃度處

7、理的麻瘋樹幼苗最大熒光(Fm)、PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)和光化學(xué)熒光碎滅系數(shù)(qP)、非光化學(xué)熒光碎滅系數(shù)(NPQ)都表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，而初始熒光(Fo)呈上升趨勢(shì)。在各濃度處理中以20mmol/LCa2＋處理效果最明顯，顯著減緩了Fo的升高和緩解qP，NPQ的下降；提高PSⅡ的光化學(xué)活性；減輕低溫對(duì)PSⅡ潛在活性中心的傷害；減緩PSⅡ電子傳遞的量子產(chǎn)量的降低；提

8、高ΦPSⅡ的效率。
　　 8．通過研究5種鈣濃度對(duì)低溫脅迫下麻瘋樹種子萌發(fā)、幼苗生理生化指標(biāo)、光合及葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響，應(yīng)用隸屬函數(shù)分析方法對(duì)經(jīng)過5種鈣濃度處理后的麻瘋樹抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從大到小排序?yàn)?0mmol/LCa2+處理、40mmol/LCa2+處理、60mmol/LCa2+處理、80mmol/LCa2+處理、對(duì)照(缺鈣處理)，其中20mmol/LCa2+處理的隸屬函數(shù)綜合指標(biāo)的總平均值最高，表現(xiàn)為最優(yōu)，抗寒性最好。