植物生理学低温和氯化钙处理过的幼苗.docx
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植物生理学低温和氯化钙处理过的幼苗
植物生理学低温和氯化钙处理过的幼苗
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植物生理学实验综合论文
姓名:
张冬瑞
学号：
A09140246
学院：
生命科学学院
年级专业：
生物技术1402
逆境胁迫对玉米苗生理效应研究
StressonPhysiologicalEffectofMaizeSeedling
张冬瑞
（东北农业大学生命科学学院，生物技术1402，黑龙江省哈尔滨市）
摘要：
为探讨逆境与植物生理的关系。
本文研究了25℃室温，以5℃低温处理的玉米幼苗，和两种情况下用CaCl2处理过的玉米幼苗。
测算其4项生理指标：
叶绿素含量、过氧化物酶活性、电导法测植物抗逆性、根系活力。
综合讨论温度胁迫和CaCl2与玉米幼苗抗逆性之间的关系，为黑龙江省地区的增强玉米抗寒性、提高玉米产量提供了可靠依据，便于农产品的引入和引出。
关键词：
逆境胁迫；抗逆性；冻害 ；氯化钙
Summary:
Inordertodiscusstherelationshipbetweenstressandplantphysiology.Inthispaperstudiescornseedlingsin25℃roomtemperatureand5℃lowtemperature,andcornseedlingstreatedwithcalciumchlorideinbothcases.Estimatesitsfourphysiologicalindicators:
chlorophyllcontent,peroxidaseactivity,plantresistancemeasuringconductancemethod.ComprehensivediscussionoftherelationshipbetweentemperatureandcalciumchloridestressofmaizeseedlingresistancebetweenHeilongjiangProvincetoenhancethecoldhardinessofmaize,maizeyieldprovidesareliablebasis,facilitatenewproductsandtheintroductionoflead.
Keywords:
lowstress;resistance;frost；calciumchloride
引言
玉米是C4植物，由于具有较高的光饱和点，和较低的CO2补偿点，光合效率较高。
于是其净光合率一般比C3作物如小麦、水稻等高出2~3倍，因此玉米单位面积的产量潜力较高。
在低温胁迫和高温作用下各项生理指标将发生变化。
低温冷害和高温旱害是限制物种分布与农业生产的重要因素，对农业生产来说，各种不良环境是影响产量的最直接、最大的因素，因此，加强植物抗性生理的研究，探明植物在不良环境下的生命活动规律，了解植物的适应和逆境伤害机制并加以人为调控，对于夺取农业高产稳产和保护生态环境具有极其重要的意义。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1试验材料
玉米幼苗（常温对照低温对照常温CaCl2低温CaCl2）
1.1.2试验仪器
容量瓶（10/25ml）研钵分光光度计漏斗离心机冰箱保温箱微波炉电导仪注射器
烧杯电子天平
1.1.3主要试剂
CaCO395%乙醇PH=5.5的缓冲液2%H2O2愈创木酚TTC磷酸缓冲液硫酸蒸馏水
1.2试验方法
1.2.1叶绿素含量测定：
1.2.1.1测定方法
称取0.2g叶片（加少量石英砂、碳酸钙粉、95%乙醇）研磨过滤定容25ml测定665nm、649nm的吸光值
1.2.1.2结果计算
CA=13.95D665－6.88D649
CB=24.96D649－7.32D665
CT=CA+CB
叶绿素含量（mg·g－1）＝
1.2.2过氧化物酶活性测定：
1.2.2.1测定方法
（1）酶液制备：
称取0.5g玉米叶片，加0.05mol/LPH5.5磷酸缓冲液研磨4000r/min离心取上清液用磷酸缓冲液至定容10ml备用
（2）活性测定：
①反应
保温加2ml20%的三氯乙酸终止反应，470nm比色。
②对照：
酶液先用沸水（5min）杀死。
1.2.2.2结果计算
过氧化物酶活性（活性单位·g-1·min-1）＝（△A·VT）·（0.01W·t·Vs）-1△A－光密度（吸光度）
VT－提取液总体积（ml）
W－样品鲜重（g）
t－反应时间（min）
Vs－测定时所用酶液体积（ml）
1.2.3外渗电导率测定
1.2.3.1测定方法
称0.3g玉米叶片于小烧杯中加20ml蒸馏水抽气浸泡10min测电导率（S1）煮沸2min测电导率（S2）测定空白蒸馏水S0
1.2.3.2结果计算
相对电导度（L）＝（S1－S0）·（S2－S0）-1
伤害率（%）=（Lt－LCK）·（1－LCK）-1
S0－蒸馏水电导率S1－煮沸前电导率S2－煮沸后电导率
Lt－处理叶片的相对电导率LCK－对照叶片的相对电导率
1.2.4根系活力测定：
1.2.4.1测定方法
（1）反应
①实验：
于烧杯中
保温加2ml2M硫酸终止此反应
②空白：
称量瓶中
保温
（2）测定
分别取出根吸干水
加3ml乙酸乙酯，研磨过滤用乙酸乙酯定容10ml485nm比色记录光密度（吸光度），查标准曲线
1.2.4.2结果计算
TTC还原强度＝
注:
以上四个实验均对四组幼苗进行测定，每组测定三次
2数据处理
2.1叶绿素含量：
665
649
常温
第一次
0.441
0.196
CA
5.488
第二次
0.510
0.225
CB
1.947
第三次
0.563
0.252
C
7.437
平均
0.504
0.224
叶绿素含量
0.930
低温
第一次
0.510
0.176
CA
6.408
第二次
0.551
0.193
CB
0.829
第三次
0.604
0.212
C
7.237
平均
0.555
0.194
叶绿素含量
0.905
CaCl2
常温
第一次
0.581
0.247
CA
6.616
第二次
0.591
0.262
CB
2.112
第三次
0.635
0.268
C
8.728
平均
0.602
0.259
叶绿素含量
1.091
CaCl2
低温
第一次
0.530
0.151
CA
7.439
第二次
0.623
0.187
CB
0.081
第三次
0.719
0.215
C
7.520
平均
0.624
0.184
叶绿素含量
0.940
2.2过氧化物酶活性：
A
酶活性
A
酶活性
常温
0.645
860.00
常温CaCl2
0.771
1028.00
低温
0.55
733.33
低温CaCl2
0.508
677.33
*此实验只有一组成功数据不够精准
2.3植物抗逆性：
1
2
3
平均
伤害率
常温
对照
S1
29.5（舍）
41.7
43.2
42.5
Lck=0.299
31.80%
S2
111.2（舍）
126.5
144
135.2
低温处理
S1
66.6（舍）
81.6
87.9
84.8
Lt=0.522
S2
133.2（舍）
159.5
159.9
159.7
低温处理
对照
S1
99.8（舍）
41.2
33.4
37.3
Lck=0.235
53.90%
S2
203（舍）
168.2
131.5
149.9
低温处理
S1
75.8
83.8
85.5
81.7
Lt=0.647
S2
119.2
122
133.3
124.8
常温
CaCl2
对照
S1
39.6
40.1
47.1（舍）
39.9
Lck=0.362
26.40%
S2
98.8（舍）
111.7
128.4（舍）
105.2
低温处理
S1
73（舍）
77.5
80.2
76.9
Lt=0.530
S2
143.2
145.5
149.3
146
低温处理
CaCl2
对照
S1
37.5
48.1
71.7（舍）
42.8
Lck=0.283
42.30%
S2
143.8
144.4
217（舍）
144.1
低温处理
S1
92.1
100.2
103.1
98.2
Lt=0.586
S2
161.4
167
169.5
166
2.4根系活力测定：
A
（吸光度）
TTC
还原量
TTC
还原强度
A
（吸光度）
TTC
还原量
TTC
还原强度
常温对照
0.013
2.55
12.75
常温
CaCl2
0.023
6.80
34.00
0.046
0.017
0.008
0.020
低温对照
0.016
5.00
25.55
低温
CaCl2
0.006
5.13
25.65
0.014
0.019
0.013
0.022
3结果与分析
3.1实验结果
表1：
玉米各生理指标的测定结果
处理
方式
叶绿素含量
过氧化物酶活性
伤害率
根系活力
（mg·g-1）
（活性单位·g-1·min-1）
（%）
（μg·g-1·h-1）
常温
0.930
860.00
31.8
12.75
低温
0.905
733.33
53.9
25.55
常温CaCl2
1.091
1028.00
26.4
34.00
低温CaCl2
0.940
677.33
42.3
25.65
3.2实验数据分析
3.2.1叶绿素含量的变化：
正常情况下：
随低温冷害加剧，叶绿素的含量显著降低，经低温处理的幼苗叶绿素含量较正常处理幼苗叶绿素含量少;CaCl2处理过的叶绿素的含量会有增高。
此次的实验符合正常的规律：
叶绿素含量常温比低温高，CaCl2处理的比没处理的高。
3.2.2过氧化物酶活性变化：
过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，是一种血蛋白酶，其活性与植物的代谢强度及抗寒能力有一定关系，因此我们常测定过氧化氢酶活力来判断植物的抗逆性。
理论上随着温度的降低，过氧化酶活性降低；而经过CaCl2处理的过氧化酶活性会有适当增高。
然而实验显示，低温确实会降低氧化氢酶活性；但CaCl2在常温情况下使过氧化氢酶活性增高，低温情况下却使过氧化氢酶活性降低。
3.2.3植物抗逆性变化：
随着低温冷害的加剧，外渗电导率随低温胁迫的加重而增加；而CaCl2可减缓此现象的发生。
外渗电导率冷害的加重而升高显示了细胞膜所受的伤害程度随冷害加重的过程。
此次数据符合正常情况下低温和CaCl2处理的玉米幼苗，实验成功。
3.2.4根系活力变化：
正常情况下温度高根系活力高，CaCl2处理过的根系活力高。
此次实验常温正常的数据出现问题，数据处理失误。
4讨论
植物在遭低温条件下，生物膜流动性降低，蛋白质组分不能行使正常功能，溶质的跨膜运输，能量转化，酶促代谢受到抑制，从而引起伤害。
生理指标测定结果可以如实地反映玉米幼苗受到冷害的影响，冷害程度越深，相关的抗冷性生理指标变化越明显。
而CaCl2可以减轻逆境的影响。
以上生理指标如实地反映玉米幼苗受低温冷害的程度。
玉米是温度敏感型作物，易遭受低温冷害的影响。
黑龙江省是我国冷害发生频率最高的省份，在玉米冷害方面的研究还尚显不足。
因此黑龙江省不同地区 。
主栽品种在不同生育时期抗寒性方面、玉米抗寒性生理生化机制及抗寒育种方面的研究应加强，从而为增强玉米抗寒性、提高玉米产量做出贡献。
参考文献
[1]郝再彬，苍晶，徐仲，植物生理学实验，2004.11
（1）：
115-116，101-104
[2]马凤鸣;王瑞;石振.低温胁迫对玉米幼苗某些生理指标的影响.作物杂志.2007.41-45
[3]王小丽;裴玉贺;郭新梅;张恩盈;宋希云;;低温胁迫下玉米幼苗的几种生理生化指标的变化[J];植物生理学通讯;2009年05期
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