1. 研究目的与意义
玉米,原名玉蜀黍。拉丁文名zeamaysl.,属于禾本科,玉蜀黎属一年生高大草本植物。玉米起源于中南美洲热带地区,在系统发育过程中形成了喜温的特性。玉米生长期较短,且是一年生的草本植物,适宜制造淀粉和酒精或作饲料。随着科学技术的发展,21世纪以来,我国的玉米生产发展异常迅猛,其种植面积的扩大,单产及总产量的增加速度均远远超过其他粮食作物,所以在中国各地都有种植,尤以东北、华北和西南各省较多。近年来,科学技术的飞速发展,虽为现代农业的发展开辟了广阔的前景,但由于大量石油、化工燃料的使用引起的大气co2等温室气体浓度升高,导致全球气候变暖,也就改变了玉米的生活环境,特别地处热带地区的玉米种植地区,异常的高温造成的热胁迫往往造成玉米籽粒败育,产量降低和品质变劣,带来的后果就是整个农业将面临巨大的挑战。
温室育苗和覆膜栽培能够实现早发早熟和高产已经得到了广泛推广,但是苗期管理不善却容易导致高温伤害。植物的保护酶系统能够对包括高温在内的逆境胁迫做出快速响应。因此研究玉米叶片保护酶系统对苗期热激处理的反应对于了解玉米苗期的高温伤害机理、预防及其育种均有重要的意义。
虽然有关热激反应及其相关的机理已在许多植物上得到了深入的研究,但有关高温对玉米幼苗造成的伤害了解很少。所以该实验通过在研究高温胁迫的条件下,研究在该条件下玉米苗期叶片中有代表性的主要物质,包括叶绿素、丙二醛(mda)、脯氨酸(pro)含量等指标的变化,以及高温处理对叶片氧自由基产生速率的影响和叶片膜脂透性的影响。通过对这些重要的生理生化指标的变化研究,探究高温情况下玉米生长发育及产量品质形成的生理生态机制。同时该研究对高温情况下对玉米的栽培生产调控和育种改良提供基础的资料。
2. 研究内容和预期目标
2.1本课题主要研究内容
本研究使用实验室培养的玉米幼苗,待玉米正常发芽并生长至二叶一心期,以正常温度生长的玉米苗为对照,高温处理(40℃或更高)直至出现明显的高温伤害特征,测定玉米叶片细胞膜对苗期高温胁迫的生理响应特征,具体包括:
(1)玉米苗期高温处理对叶片叶绿素含量的影响
3. 研究的方法与步骤
本课题的主要研究方法与步骤是:
(1)材料准备。筛选优质的玉米种子,消毒。采用沙培恒温培养育苗,定期浇灌ms培养液。待玉米正常发芽并生长至二叶一心期,进行热激处理及生理测定。
(2)处理方法。以正常温度生长的玉米苗为对照,高温处理(40℃或更高)直至出现明显的高温伤害特征,测定玉米叶片细胞膜对苗期高温胁迫的生理响应特征。
4. 参考文献
[1]rkmaiti,pwesche-ebling.maizescience.sciencepublishers, inc, 1998, 56~62
[2]曲明南.co2升高和短期高温胁迫对玉米幼苗生理生化指标的影响.沈阳农业大学博士学位论文,2013
[3]郭丽红,吴晓岚,龚明,2005,谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶在玉米幼苗热激诱导的交叉适应中的作用,植物生理学通讯,41(4):429~432
5. 计划与进度安排
(1)2022年11月18日至2022年12月19日:确定论文选题,与指导老师见面;
(2)2022年12月22日至2022年3月6日:接受毕业论文任务书;
(3)2022年3月6日至2022年3月27日:查阅文献资料,撰写开题报告,完成开题;
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