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拟单性木兰的抗寒性研究

作　者: 钱雅萍
导　师: 何开跃
学　校: 南京林业大学
专　业: 植物学
关键词: 拟单性木兰 抗寒 Ca2+ 钙调素拮抗剂
分类号: S685.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文以六年生的乐东拟单性木兰（Parakmeria lotungensis）、云南拟单性木兰（Parakmeria yunnanensis）、光叶拟单性木兰（Parakmeria nitida）为研究对象，探讨在自然降温条件下，其抗寒性生理指标的动态变化规律，结合隶属函数法分析3种拟单性木兰抗寒能力的差异，综合评价其对低温胁迫的适应性。又以一年生的云南拟单性木兰为试材，研究了Ca2+和钙调素拮抗剂对其抗寒性的影响。主要结论如下：1.自然降温下3种拟单性木兰抗寒生理变化（1）越冬期3种拟单性木兰的丙二醛（MDA）含量均有所上升，表明低温使植物膜脂过氧化程度加重。超氧化物歧化酶（SOD）的活性在越冬期有所上升，过氧化氢酶（POD）的活性变化趋于稳定，有利于植物清除体内产生的活性氧。（2）越冬期3种拟单性木兰的渗透调节物质可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均有所升高，提高了自身的抗寒性。（3）越冬期3种拟单性木兰的总叶绿素含量和叶绿素a含量变化复杂，叶绿素b含量和类胡萝卜素含量则明显上升。类胡萝卜素含量的升高是植物对低温的应激反应，可减少冬季低温对植物的伤害。（4）经过低温锻炼后，3种拟单性木兰的抗寒能力都增加。3种拟单性木兰的半致死温度随冬季的来临而降低，与气温的变化密切相关，且在气温回升之前达到最低。低温半致死温度从高到低顺序为：云南拟单性木兰、光叶拟单性木兰、乐东拟单性木兰。半致死温度越低，抗寒性能力越大。（5）采用隶属函数法对3种拟单性木兰的抗寒性作综合评价，抗寒性由强到弱为：乐东拟单性木兰>光叶拟单性木兰>云南拟单性木兰，这与根据半致死温度的高低得到的拟单性木兰抗寒能力大小结果一致。2. Ca2+和钙调素拮抗剂对云南拟单性木兰抗寒性的影响（1）10mmol/LCa2+处理能有效提高云南拟单性木兰叶片SOD、POD的活性，使之维持在较高的水平上，并降低MDA含量和细胞膜透性；此外，外源Ca2+还增加了云南拟单性木兰可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸的含量。而15mmol/LCa2+处理能够提高云南拟单性木兰叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量。表明适量的Ca2+处理能够提高云南拟单性木兰的抗寒能力。（2）Ca2+处理能够显著地提高云南拟单性木兰叶片在低温胁迫下的保护酶活性、渗透调节物质和叶绿素的含量，降低电解质渗透率、MDA的含量，提高了云南拟单性木兰的抗寒性，采用Ca2+螯合剂EGTA或钙调素拮抗剂TFP对云南拟单性木兰低温处理后,叶片中保护酶活性、渗透调节物质和叶绿素含量降低，电解质渗透率和MDA含量升高。结果说明Ca2+-CaM信使系统在云南拟单性木兰抗寒调控过程中起着重要的作用。

全文目录


致谢  3-4
目录  4-8
第一章 文献综述  8-16
  1. 植物抗寒性研究进展  8-12
    1.1 生物膜系统与植物抗寒性的关系  8-9
    1.2 渗透调节物质与植物抗寒性的关系  9-10
    1.3 保护酶系统与植物的抗寒性  10-11
    1.4 抗冻蛋白与植物的抗寒性  11
    1.5 转录因子 CBF 与植物的抗寒性  11-12
  2. 钙对提高植物抗寒性的研究进展  12-16
    2.1 植物细胞内 Ca~(2+)的分布  12-13
    2.2 Ca~(2+)对植物细胞原生质膜和超微结构的影响  13
    2.3 Ca~(2+)对逆境胁迫下植物体酶活性的影响  13-14
      2.3.1 增强保护酶活性  13
      2.3.2 提高 ATPase 活性  13-14
    2.4 Ca~(2+)对植物体代谢的影响  14-15
      2.4.1 Ca~(2+)对渗透物质的影响  14
      2.4.2 Ca~(2+)对改善水分状况的作用  14-15
    2.5 Ca~(2+)对植物光合作用的影响  15
    2.6 Ca~(2+)与 ABA 的关系  15-16
第二章 自然降温过程中 3 种拟单性木兰的抗寒性  16-32
  1. 材料与方法  16-20
    1.1 研究材料  16
    1.2 研究方法  16-20
      1.2.1 样品采集方法  16
      1.2.2 半致死温度的测定  16-17
      1.2.3 生理指标测定方法  17-20
        1.2.3.1 保护酶活性的测定  17-18
        1.2.3.2 MDA 含量的测定  18
        1.2.3.3 电解质渗透率的测定  18
        1.2.3.4 可溶性蛋白含量的测定  18-19
        1.2.3.5 可溶性糖含量的测定  19
        1.2.3.6 游离脯氨酸的测定  19
        1.2.3.7 叶绿素含量的测定  19-20
      1.2.4 应用模糊数学的隶属函数法对抗寒能力作综合评价  20
  2. 数据处理与分析  20
  3. 结果与分析  20-29
    3.1 测定期内南京地区气温变化情况  20-21
    3.2 自然降温对 SOD 活性的影响  21
    3.3 自然降温对 POD 活性的影响  21-22
    3.4 自然降温对 MDA 含量的影响  22-23
    3.5 自然降温对可溶性蛋白含量的影响  23
    3.6 自然降温对可溶性糖含量的影响  23-24
    3.7 自然降温对游离脯氨酸含量的影响  24
    3.8 自然降温对叶绿素含量的影响  24-26
      3.8.1 自然降温对叶绿素 a 含量的影响  24-25
      3.8.2 自然降温对叶绿素 b 含量的影响  25
      3.8.3 自然降温对类胡萝卜素含量的影响  25-26
      3.8.4 自然降温对总叶绿素含量的影响  26
    3.9 测定期三种拟单性木兰半致死温度的变化  26-29
    3.10 3种拟单性木兰抗寒能力综合评价  29
  4. 讨论  29-32
    4.1 自然降温过程中三种拟单性木兰保护酶活性的变化  29-30
    4.2 自然降温过程中三种拟单性木兰细胞膜透性的变化  30
    4.3 自然降温过程中三种拟单性木兰渗透调节物质的变化  30
    4.4 自然降温过程中三种拟单性木兰叶绿素的变化  30-31
    4.5 自然降温过程中三种拟单性木兰半致死温度的变化  31-32
第三章 钙处理对云南拟单性木兰生理指标的影响  32-44
  1. 材料与方法  32
    1.1 研究材料与处理  32
    1.2 研究方法  32
  2. 数据处理与分析  32
  3. 结果与分析  32-41
    3.1 不同 Ca~(2+)处理下 SOD 活性的变化  32-33
    3.2 不同 Ca~(2+)处理下 POD 活性的变化  33-34
    3.3 不同 Ca~(2+)处理下 MDA 含量的变化  34
    3.4 不同 Ca~(2+)处理下细胞膜透性的变化  34-35
    3.5 不同 Ca~(2+)处理下可溶性蛋白含量的变化  35-36
    3.6 不同 Ca~(2+)处理下可溶性糖含量的变化  36-37
    3.7 不同 Ca~(2+)处理下游离脯氨酸含量的变化  37
    3.8 不同 Ca~(2+)处理下叶绿素 a 含量的变化  37-38
    3.9 不同 Ca~(2+)处理下叶绿素 b 含量的变化  38-39
    3.10 不同 Ca~(2+)处理下类胡萝卜素含量的变化  39-41
  4. 讨论  41-44
    4.1 不同 Ca~(2+)处理对保护酶活性的影响  41
    4.2 不同 Ca~(2+)处理对细胞膜透性的影响  41-42
    4.3 不同 Ca~(2+)处理对渗透调节物质的影响  42-43
    4.4 不同 Ca~(2+)处理对叶绿素含量的影响  43-44
第四章 钙和钙调素拮抗剂对云南拟单性木兰生理指标的影响  44-54
  1. 材料与方法  44
    1.1 研究材料与处理  44
    1.2 研究方法  44
  2. 数据处理与分析  44
  3. 结果与分析  44-51
    3.1 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰 SOD 活性的影响  44-45
    3.2 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰 POD 活性的影响  45-46
    3.3 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片 MDA 的影响  46
    3.4 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片细胞膜透性的影响  46-47
    3.5 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片可溶性蛋白含量的影响  47
    3.6 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片可溶性糖含量的影响  47-48
    3.7 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片游离脯氨酸含量的影响  48
    3.8 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片叶绿素 a 含量的影响  48-49
    3.9 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片叶绿素 b 含量的影响  49
    3.10 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶片类胡萝卜素含量的影响  49-51
  4. 讨论  51-54
    4.1 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰保护酶活性的影响  51
    4.2 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰细胞膜透性的影响  51-52
    4.3 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰渗透调节物质的影响  52
    4.4 EGTA 和 TFP 对低温下云南拟单性木兰叶绿素的影响  52-54
第五章 结果与展望  54-56
  1. 结论  54-55
  2. 创新不足之处  55-56
    2.1 创新之处  55
    2.2 不足之处  55-56
参考文献  56-63
摘要  63-65
Abstract  65-66

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 观赏园艺（花卉和观赏树木） > 观花树木类 > 玉兰
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