植物生理学低温和氯化钙处理过的幼苗.docx

1、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 作者： 日期： 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Stress on Physiological Effect of Maize Seedling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

2、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 : In order to discuss the relationship between stress and plant physiology. In this paper studies corn seedlings in 25 room temperature and 5 low temperature, and corn seedlings treated with calcium chloride in

3、both cases. Estimates its four physiological indicators: chlorophyll content, peroxidase activity, plant resistance measuring conductance method. Comprehensive discussion of the relationship between temperature and calcium chloride stress of maize seedling resistance between Heilongjiang Province to

4、 enhance the cold hardiness of maize, maize yield provides a reliable basis, facilitate new products and the introduction of lead. Keywords: low stress; resistance; frost；calcium chloride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23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

5、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CaCO3 95%乙醇 PH=5.5的缓冲液 2%H2O2 愈创木酚 TTC

6、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=13.95D6656.88D649CB=24.96D6497.32D665CT=CA+CB叶绿素含量(mgg1)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/L PH 5.5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：反应 保温 加2 ml 20%

7、的三氯乙酸终止反应， 470nm比色。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-1min-1)（AVT）（0.01WtVs）-1A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S01.2.3.2结果计算相对电导度(L)(S1S0)(S2S0)-1伤害率(%)=(LtLCK)(1LCK)-1S0蒸馏水电导率 S1煮沸

8、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）反应实验：于烧杯中保温 加2ml 2M硫酸终止此反应空白：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10ml 485nm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： 665649常温第一次0.441 0.196 CA5.488 第二次0.510 0.225 CB1.947 第三次0.563 0.252 C7.4

9、37 平均0.504 0.224 叶绿素含量0.930 低温第一次0.510 0.176 CA6.408 第二次0.551 0.193 CB0.829 第三次0.604 0.212 C7.237 平均0.555 0.194 叶绿素含量0.905 CaCl2常温第一次0.581 0.247 CA6.616 第二次0.591 0.262 CB2.112 第三次0.635 0.268 C8.728 平均0.602 0.259 叶绿素含量1.091 CaCl2低温第一次0.530 0.151 CA7.439 第二次0.623 0.187 CB0.081 第三次0.719 0.215 C7.520 平均

10、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0.645860.00 常温CaCl20.7711028.00 低温0.55733.33 低温CaCl20.508677.33 *此实验只有一组成功数据不够精准2.3 植物抗逆性：123平均伤害率常温对照S129.5（舍）41.743.242.5Lck=0.29931.80%S2111.2（舍）126.5144135.2低温处理S166.6（舍）81.687.984.8Lt=0.522S2133.2（舍）159.5159.9159.7低温处理对照S199.8（舍）41.233.437.3Lck=0.235

11、53.90%S2203（舍）168.2131.5149.9低温处理S175.883.885.581.7Lt=0.647S2119.2122133.3124.8常温CaCl2对照S139.640.147.1（舍）39.9Lck=0.36226.40%S298.8（舍）111.7128.4（舍）105.2低温处理S173（舍）77.580.276.9Lt=0.530S2143.2145.5149.3146低温处理CaCl2对照S137.548.171.7（舍）42.8Lck=0.28342.30%S2143.8144.4217（舍）144.1低温处理S192.1100.2103.198.2Lt=0

12、.586S2161.4167169.51662.4 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 CaCl20.023 6.80 34.00 0.046 0.017 0.008 0.020 低温对照0.016 5.00 25.55 低温CaCl20.006 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(mgg-1)(活性单位g-1min-1)(%)(gg-1h-1)常温0

13、.930 860.00 31.812.75 低温0.905 733.33 53.925.55 常温CaCl21.091 1028.00 26.434.00 低温CaCl20.940 677.33 42.325.65 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

14、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

15、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）：115-116，101-1042 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.2007.41-453 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