外源甜菜堿提高煙草抗旱性的研究.pdf

1、以生產(chǎn)上種植的煙草(NicotianatabacumL.)品種大黃金5210(抗旱性強)和中煙100(干旱敏感型)為材料，采用基質(zhì)育苗和盆栽方式，分別于苗期(七葉期)根施甜菜堿(1.7mmol/L)和旺長期(團棵到現(xiàn)蕾)葉面噴施甜菜堿(80mmol/L)，研究了外源甜菜堿對煙草抗旱性的改善作用并初步探討其生理機制。檢測指標(biāo)包括甜菜堿含量、相對含水量、葉綠素含量、光合熒光參數(shù)、希爾反應(yīng)活力、ATP酶活性、抗氧化酶活性、K+、Na+和Cl-

2、的含量、可溶性糖、脯氨酸含量以及類囊體膜類脂組分等，主要研究內(nèi)容包括三個方面： 1.外源甜菜堿對煙草幼苗抗旱性的影響苗期試驗主要研究不同程度水分脅迫對煙草葉片光合機構(gòu)的影響，并通過根施甜菜堿的方法，研究了甜菜堿對煙草光合機構(gòu)的保護作用及其機制。主要結(jié)果如下： (1)根施的甜菜堿可以被煙草根系吸收并運輸至葉片中積累，積累量達到較高水平。 (2)水分脅迫導(dǎo)致煙草幼苗光合機構(gòu)損傷，表現(xiàn)在葉綠素含量、PSⅡ光化學(xué)效率、希

3、爾反應(yīng)活力以及類囊體膜ATPase活性下降，且對抗旱性弱的中煙100損傷更加嚴重。外源甜菜堿處理減輕了水分脅迫下葉綠素含量、PSⅡ光化學(xué)效率、希爾反應(yīng)活力以及類囊體膜ATPase活性的下降，且對抗旱性弱的中煙100作用更為有效。甜菜堿對煙草光合機構(gòu)的這種保護作用可能與它能夠維持水分脅迫下煙草葉片中各種抗氧化酶活性、減輕活性氧的積累、保護類囊體膜上各種色素蛋白的功能以及緩解干旱脅迫對膜脂組分的影響有關(guān)。 2外源甜菜堿對旺長期煙草抗

4、旱性的影響旺長期通過葉面噴施甜菜堿，研究了正常供水和干旱脅迫下甜菜堿對煙草生理性狀及最終生物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。從水分狀況的維持和抗氧化保護兩方面探討了甜菜堿提高煙草抗旱性的生理機制。結(jié)果如下： (1)葉面噴施的甜菜堿可以被煙草葉片吸收并在體內(nèi)積累，積累量達到較高水平。 (2)正常供水條件下，葉面噴施甜菜堿對煙草各項生理指標(biāo)稍有改善，其中對氣孔導(dǎo)度(Gs)及K+、Na+和Cl-的含量影響比較明顯，具體表現(xiàn)為外源施用甜菜堿使

5、氣孔導(dǎo)度增加、K+含量提高、Na+和Cl-的含量降低。但以上變化沒有達到顯著水平。 (3)干旱脅迫下，甜菜堿預(yù)處理可以顯著緩解干旱脅迫對煙株的傷害，其生理作用主要包括以下幾個方面： 干旱脅迫下甜菜堿的施用提高了葉片含水量和氣孔導(dǎo)度(Gs)，提高了光合能力，增加了地上部生物量及植株高度。 甜菜堿本身作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)并通過影響其它滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累，影響煙草葉片的水分狀況。甜菜堿的施用降低了煙草葉片可溶性糖和脯氨酸在

6、脅迫下的積累量，這可能是由于甜菜堿改善了水分狀況，減輕了干旱對細胞的脅迫作用，從而延遲了干旱信號的傳遞或者降低了干旱信號的強度。同時，甜菜堿還通過提高K+的積累量，并降低對Na+和Cl-吸收來提高煙草抗旱性。 甜菜堿的施用可以維持各種抗氧化酶活性，提高了抗氧化能力，進而減輕了活性氧積累，降低了膜脂過氧化(MDA)水平，維持類囊體膜膜脂組分的相對穩(wěn)定，提高了脅迫下膜的流動性，保護了各種色素蛋白的功能，緩解了干旱脅迫下葉綠素的降解。