水杨酸对盐碱胁迫大麦幼苗生理特性的影响开题报告

 2022-05-14 07:05

1. 研究目的与意义

当今世界土地退化严重,人类的活动更加加剧这一现象,其中土壤盐碱化主要影响人类赖以生存的农业生产,全球约有20%的耕地受到盐害的威胁,我国也是土壤盐碱化严重的国家之一,其主要分布在西北和华北等地区,而这些地区也是我国粮食的主产区。

因此,植物的耐盐研究已经成为当今研究的热门。

大麦,营养丰富,蛋白质含量高,种植广泛,是开发保健食品的作物来源,也是制造啤酒的重要原材料。

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2. 研究内容和预期目标

盐碱胁迫是多发生在干旱半干旱地区的非生物胁迫,影响植物的新陈代谢,使之不能正常生长,在生理方面的影响主要表现在盐碱胁迫会破坏植物渗透调节能力,使细胞吸水或保水能力下降,造成生理干旱,由此引发光合速率降低,最终影响生物量积累。

盐碱胁迫对植物产生危害的主要成分是na盐和ca盐,na﹢和ca2﹢可以与cl﹣、so42﹣形成中性盐,与hco3﹣、co32﹣形成碱性盐。

盐碱胁迫下,所有植物的生长都会受到影响,其中植物形态和结构受到的影响最为直观。

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3. 研究的方法与步骤

1.实验设计

首先确定适合的盐碱浓度对大麦种子萌发的影响,先做4组盐碱浸种培养组,以盐碱溶液对大麦种子进行浸泡,浓度分别0mmol/L、20mmol/L、40mmol/L、60mmol/L。每个处理3个重复组,放在25℃恒温培养箱中暗培养3d,取出测定各组的发芽率和发芽势,最终选择适合的盐碱处理浓度。

后续八组培养组为主要实验培养组,研究调节因子对盐碱胁迫下大麦幼苗的叶绿素含量和脯氨酸含量的影响。

第一组(CK),以蒸馏水浸种培养的大麦幼苗作为空白对照组,重复三组,盖上保鲜膜,放入25℃恒温培养箱中培养3d,结束后,去掉保鲜膜,放入恒温培养室中培养,每天都换培养液。

第二组(40mmol/L盐碱),用适当浓度盐碱溶液浸泡的种子培养的大麦幼苗,重复三组,平铺在育苗盘上并且盖上保鲜膜,防止水分流失,放入25℃恒温培养箱中暗培养3d,结束后去掉保鲜膜,放入25℃恒温培养室中培养至7d后取出测定数据。每天更换培养液。

第三组(SAⅠ),将大麦种子放入0.05mmol/LSA中浸种处理,重复三组,盖上保鲜膜,并将处理后的大麦放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,去下保鲜膜,后放入25℃恒温培养室中培养至7d,每天更换培养液。

第四组(盐碱 SAⅠ),用适当浓度盐碱溶液和0.05mmol/LSA浸种,重复三组,盖上保鲜膜,并将处理后的大麦放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,去下保鲜膜,放入25℃恒温培养室中培养至7d后测定数据,每天更换培养液。

第五组(SAⅡ),将大麦种子放入0.10mmol/LSA中浸种处理,重复三组,盖上保鲜膜,将处理后的大麦放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,去下保鲜膜,放入25℃恒温培养室中培养至7d后测定数据,每天更换培养液。

第六组(盐碱 SAⅡ),用适当浓度盐碱溶液和0.10mmol/LSA浸种,重复三组,盖上保鲜膜,将处理好的大麦种子放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,取下保鲜膜,将种子放入25℃恒温培养室中培养至7d后测定数据,每天更换培养液。

第七组(SAⅢ),将大麦种子放入0.15mmol/LSA中浸种处理,重复三组,盖上保鲜膜,将处理后的大麦种子放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,去下保鲜膜,将种子放入25℃恒温培养室中培养至7d后测定数据,每天更换培养液。

第八组(盐碱 SAⅢ),用适当浓度盐碱溶液和0.15mmol/LSA浸种,重复三组,盖上保鲜膜,将处理后的大麦种子放入25℃的恒温培养箱中暗培养3d后,取下保鲜膜,放入25℃恒温培养室中培养至7d后测定数据,每天更换培养液。

2.发芽率测定

在大麦发芽试验末期对实际发芽种子数和供试种子数进行计数,统计发芽率。胚芽与胚根的长度分别以种子长度的1/2与全长作为发芽标准的参考值。

其计数的方法利用下述的算式进行:

发芽率=发芽种子数/试供种子数×100%

3.发芽势测定

观察大麦日发芽数,在其数量达到最大的时候,对发芽数与供测样品种子数进行统计。以发芽实验规定期限的最初1/3期间内种子发芽数所占供测种子数的百分比为标准。

其计数的方法利用下述的算式进行:

发芽势=发芽达到高峰时发芽种子数/供试种子数×100%

4.叶绿素含量测定

对蒸馏水浸种培养的大麦幼苗,及0.05mmol/LSA、0.10mmol/LSA、0.15mmol/LSA浸种、40mmol/L盐碱溶液、40mmol/L盐碱溶液和0.05mmol/LSA、40mmol/L盐碱溶液和0.10mmol/LSA、40mmol/L盐碱溶液和0.15mmol/LSA条件下培养的大麦幼苗,测量其受处理一周后的植物所需数据。

5.脯氨酸含量测定

①标准曲线的制作:

标准溶液浓度(μg/mL)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

标准溶液取液量(ml)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3%磺基水杨酸(ml)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

冰醋酸(ml)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2.5%酸性茚三酮(ml)

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

沸水浴中沸煮显色1h,冷却

甲苯(ml)

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

漩涡振荡仪上振荡0.5min,静置分层,吸取上层甲苯相,波长520nm处测定OD值,以OD值为纵坐标,脯氨酸质量浓度为横坐标,绘制标准曲线

②称取0.5g大麦叶片,将其剪碎,加入5mL 3%磺基水杨酸和少量石英砂研磨提取,匀浆液移至离心管中,在沸水浴中提取10min,冷却后,3000r/min离心10min,取上清液待测。

③各取2mL上清液,分别加入2mL蒸馏水,2mL冰醋酸和4mL2.5%酸性茚三酮,与上述制作标准曲线一样进行显色,萃取和比色,最后从标准曲线查得脯氨酸含量[10]

④计算

V

脯氨酸含量(μg/g)=

A

W

C为从标准曲线上查得的脯氨酸含量(μg/mL);V为提取液总体积(mL);A为测定时的提取液体积(mL);W为样品鲜重(g)。

⑤结果分析

4. 参考文献

[1]张志良,瞿伟菁主编.植物生理学实验指导[M].高等教育出版社, 2003.

[2]焦德志,赵泽龙.盐碱胁迫对植物形态和生理生化影响及植物响应的研究进展[J].江苏农业科学,2019,47(20):1-4.

[3]叶亚新,陆丹华.H2O2对Pb胁迫下小麦幼苗抗氧化酶及细胞活性的影响[J].湖北农业科学,2013,52(5):1007-5.

[4]张倩,贺明荣,陈为峰等.外源一氧化氮与水杨酸对盐胁迫下小麦幼苗生理特性的影响[J].土壤学报,2018,55(5):301-54.

[5]黄希莲,陈菊.水杨酸对盐胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响[J].黔南民族师范学院学报,2012,02:116-4.

[6]邵长安,张颖娟.外源水杨酸对盐碱胁迫下燕麦两个时期光合特征的影响[J].内蒙古师范大学学报,2019,48(3):257-6.

[7]金琎,叶亚新,许明霞,刘澄,朱敏良,俞秋锦.镧对铅胁迫下小麦生理指标的影响[J].安徽农业科学,2005,33(12):2260-2262.

[8]张杰,孙叶烁,薛一花,陈霖,张鲁刚,方智远.贮藏温度对白菜叶片SOD、POD活性及MDA含量的影响[J].西北农林科技大学学报,2019,47(10):10-14.

[9]张毅,石玉,胡晓辉.外源亚精胺对盐碱胁迫下番茄幼苗光合特性的影响[J].西北农林科技大学学报,2016,44(2):144-7.

[10]贾鑫,孙窗舒,李光跃,李国斌,陈贵林.干旱胁迫对蒙古黄芪生长和生理生化指标及其黄芪甲苷积累的影响[J].西北植物学报,2018,38(3):0501-0509.

5. 计划与进度安排

合理安排实验进度:

1.2022-2022-1学期

(1)17-19周:确定选题,查阅相关文献资料;

2.2022-2022-2学期

(1)第1周-第3周(2022-2-24~2022-3-13),综合查阅文献资料内容,准备开题报告,外文论文翻译;

(2)第4周-第8周(2022-3-16~4-17),浸种,培养实验材料,做好预实验;

(3)第9周-第12周(2022-4-20~2022-5-15),培养植物幼苗,确定实验方法,测定相应指标;

(4)第13周-第14周(2022-5-18~5-29),收集实验结果,分析数据、撰写论文初稿及修改论文,准备答辩PPT。

(5)第15周(2022-6-1~6-5),提交论文终稿和英文翻译,毕业答辩。

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