1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题采用不同品种大豆和赤霉素为主要研究对象,通过实验、分析,寻找激素反应与大豆品种和大豆植株不同性状间之间的关系、规律,在前人的基础上,研究不同大豆品种对赤霉素的敏感性,分析赤霉素和株高以及植株生长速率之间关系,寻找生长性较好的大豆品种的同时,进一步探寻赤霉素和优良性状之间的关系,提高大豆产量与激素利用效率,在增产的同时达到可持续发展的生态农业的要求,缓解我国粮食与环境压力。
赤霉素是植物体内广泛存在的一类生长调节剂,参与调控植物种子萌发,植物各器官的发育等诸多生理过程。除植物自身产出内源赤霉素外,人们还可以通过外源施加赤霉素从而有效调控植物的生长发育。赤霉素是由4个异戊二烯组成的二萜类物质,主要在高等植物细胞的质体、内质网和细胞质基质中合成[1]。
目前国内外已有对赤霉素这一植物激素的功能的众多研究,包括赤霉素可以通过促进细胞分裂伸长进而调控植物株高、器官大小、叶面积以及根系发育,大量的研究表明,外源赤霉素对株高、单株叶片数、嫩枝鲜重等都具有十分重要的作用[2-5] ;外源施加赤霉素可以通过提高活性氧清除剂sod和cat的活性,调节脂质过氧化[6],还可以降低植株体内mda的含量从而防止了保护膜和酶被破坏[7],抑制植株衰老;外源赤霉素处理能够促进植物体内渗透调节物质的显著增加,并使植物细胞保持较高的含水量,从而保证植物的正常生长和代谢活动[8],此外,赤霉素还会对植物营养生长时期各器官的发育形成造成一定的影响[9],研究表明,赤霉素与其他植物激素的相互作用可以利用于调控植物的健康茁壮生长,在幼苗生长时期脱落酸与赤霉素具有相互拮抗作用[10],而且外源赤霉素能够降低内源脱落酸水平[11]。通过外源赤霉素浸种后植株内赤霉素和生长素含量均呈逐渐升高的趋势,由此可以看出,可通过施加外源赤霉素,降低脱落酸含量从而来打破植物种子休眠,促进种子萌发[12-15]。
2. 研究的基本内容和问题
赤霉素(gibberellin,gas)是一种参与植物中多个发育过程的必要植物激素,包括种子萌发、茎伸长、叶扩张、毛状体发育、花粉成熟和开花的诱导。根据现有报道,赤霉素是株高的重要控制调节因子,所以探寻ga和株高之间的关系,寻找不同品种对ga敏感性,研究ga和株高之间的相关性。明确外源ga对株高的影响和植株株高之间的关系。
大豆是重要的油料作物,起源于中国,并有着丰富的自然品种资源,不同品种间存在着丰富的变异,并具有优良的性状特点。结合本课题研究方向,不同大豆品种之间株高、赤霉素之间是否相关。通过对不同品种大豆种植,间苗后在相同时期对对照组(喷施清水)和处理组(喷施ga)同时进行处理,然后每隔3天进行株高测量,9天后对植株下胚轴茎干直径进行测量,选取同一部位叶片进行叶面积测量。并进行统计分析。
3. 研究的方法与方案
植物激素在调节植物生长过程中具有高效显著的作用,在农业生产生活中利用非常广泛,并且具有良好效果。
1、选取不同大豆品种30种,并进行编号排序,设计实验处理、重复和对照;
4. 研究创新点
本实验以不同的大豆品种作为实验材料,外源施加赤霉素,经过一段时间的培养,控制条件生长,最后有目的性的对几种较为明显的性状进行分析和观察,并进行一定的总结,其中株高、叶片数、叶面积、结荚状况是重点研究内容,分析不同品种大豆的株高、叶片数、叶面积、结荚状况分别与赤霉素敏感性间的关系,可能会较以往研究有突破性的发现,总结出一定的相关性。除此之外,还可以为大豆与植物激素间关系的研究数据进行补充,为进一步发现大豆植株内部激素调节机制,大豆的抗逆性研究,生态学研究奠定一定的基础。
5. 研究计划与进展
研究计划:
1.整理选取不同的大豆品种30种,编号1-30。
2.设计实验重复和对照。
