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2个生态型黄瓜品种幼苗徒长的形态解剖及生理生化特性研究

作　者: 周学超
导　师: 吴震
学　校: 南京农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 黄瓜 徒长苗 温光处理 组织和细胞结构 碳氮化合物 内源激素 生长素氧化酶
分类号: S642.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


黄瓜(Cucumis sativus L.)是重要的设施蔬菜作物,也是普遍栽培的世界性蔬菜,在市场供应中占有重要地位。目前,我国瓜类蔬菜主要采用育苗移栽。育苗过程中,如果环境控制不当,幼苗极易发生徒长,导致幼苗质量下降,进而影响黄瓜的生长、花芽分化、座果及果实发育,最终影响产量和品质。因此,对徒长的诱成因素和徒长机制进行深入系统的研究具有重要的理论意义和应用价值。本试验以2个不同生态型黄瓜品种‘津春4号’和‘戴多星’为试验材料,研究不同温光处理对黄瓜幼苗生长的影响,以确定徒长发生的环境条件。通过控制育苗条件获得徒长苗和正常苗,研究黄瓜徒长苗和正常苗在形态、组织结构、细胞超微结构、干物质积累、碳氮化合物和内源激素含量以及生长素相关氧化酶活性的动态变化及差异,旨在探讨黄瓜幼苗徒长的机理,为幼苗徒长的调控提供理论依据。主要研究结果如下：1.以‘津春4号’和‘戴多星’为试验材料,研究正常温度和光照条件(T1)、30/25℃昼夜亚高温(T2)及30/25℃昼夜亚高温结合黑色遮阳网遮阴(T3)对黄瓜幼苗生长状态的影响。结果表明：在连续16天亚高温结合遮阴条件下,黄瓜幼苗株高和下胚轴长度较对照显著增加,下胚轴粗显著降低,鲜重和干重显著减少,子叶及第一片真叶面积变小,表现出明显的徒长状态；亚高温结合遮阴处理使黄瓜幼苗叶绿素a、b及总叶绿素含量和类胡萝卜素含量减少,根冠比下降、根系活力降低。研究结果证明,亚高温结合遮阴引起黄瓜幼苗严重徒长,单一亚高温处理使黄瓜幼苗发生轻度徒长。2.以‘津春4号’和‘戴多星’2个品种为试验材料,研究了徒长苗和正常苗在形态、组织结构和细胞超微结构上的差异。结果表明：徒长苗株高、下胚轴长度显著高于正常苗。株高与下胚轴长度呈显著正相关,徒长苗下胚轴占株高的百分率显著高于正常苗。下胚轴细胞长度与下胚轴长度呈极显著正相关,徒长苗下胚轴长度和下胚轴细胞长度显著大于正常苗,下胚轴细胞伸长速率显著高于正常苗。徒长苗叶片薄,栅栏组织细胞变短,海绵组织排列疏松,细胞间隙变大。正常苗叶片较厚,栅栏组织细胞为长柱状,排列较为整齐。徒长苗液泡内含物增多；叶绿体数量减少,片层结构不明显,内含淀粉粒极少或无淀粉粒；线粒体内含物减少,嵴分化或消失。正常苗中央液泡膜完整；叶绿体内基质均匀,基粒片层排列紧密有序,所含淀粉粒体积大；线粒体呈比较规则的球形或椭球形,嵴清晰可见。研究初步确定,由亚高温弱光引起的徒长苗与正常苗在形态、叶片组织及亚细胞结构上存在明显差异。3.以‘津春4号’和‘戴多星’为试验材料,研究了徒长苗和正常苗干物质积累及碳氮化合物含量的动态变化及其差异。结果表明：徒长苗干物质积累量下降,鲜重、干重显著降低,根冠比显著低于正常苗。与正常苗相比,徒长苗可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖及粗纤维含量显著降低,粗蛋白、可溶性蛋白以及游离氨基酸含量也显著低于正常苗。说明徒长苗干物质积累量减小,碳水化合物含量降低,能量固定减少,碳氮代谢缓慢。4.以‘津春4号’和‘戴多星’为试验材料,研究了徒长苗和正常苗内源激素含量和生长素相关氧化酶活性的动态变化及其差异。结果表明：与正常苗相比,徒长苗IAA、GA3和ZT含量升高,ABA含量下降。与IAA分解代谢密切相关的IAA氧化酶、IAA过氧化物酶和POD活性,徒长苗均显著低于正常苗。结果显示,促进细胞伸长及分裂的内源激素含量升高,氧化分解IAA的酶活性下降,可能是造成幼苗徒长的原因之一。

全文目录


摘要  8-10ABSTRACT  10-14引言  14-15第一章 文献综述  15-33  1 植物徒长的概念和特征  15    1.1 徒长的概念  15    1.2 徒长的形态特征  15    1.3 徒长的不利影响  15  2 影响植株徒长的因素  15-18    2.1 温度  16    2.2 光照  16-18      2.2.1 光照强度  16-17      2.2.2 光质  17-18      2.2.3 光照时间  18    2.3 水分  18  3 植株徒长的机理  18-23    3.1 植株徒长的组织及细胞学机理  18-19    3.2 植株徒长的生理生化机理  19-22      3.2.1 碳氮代谢变化  19-20      3.2.2 内源激素及IAA相关氧化酶的作用  20-22    3.3 植株徒长的分子生物学机理  22-23      3.3.1 激素相关基因研究  22-23      3.3.2 细胞壁延伸蛋白相关研究  23  参考文献  23-33第二章 不同温光处理对黄瓜幼苗生长及光合色素含量的影响  33-45  1 材料和方法  33-35    1.1 试验材料和设计  33-34    1.2 测定项目与方法  34-35      1.2.1 形态指标测定  34      1.2.2 生理指标测定  34-35  2 结果分析  35-41    2.1 不同温光处理对黄瓜幼苗生长的影响  35-37    2.2 不同温光处理对黄瓜幼苗干鲜重的影响  37-38    2.3 不同温光处理对黄瓜幼苗叶面积的影响  38-39    2.4 不同温光处理对黄瓜幼苗光合色素的影响  39-40    2.5 不同温光处理对黄瓜幼苗根冠比和根系活力的影响  40-41  3 讨论  41-42  参考文献  42-45第三章 黄瓜幼苗徒长的形态和组织及细胞结构特性研究  45-57  1 材料和方法  46-47    1.1 试验材料和设计  46    1.2 测定项目和方法  46-47      1.2.1 形态指标  46      1.2.2 下胚轴细胞长度  46      1.2.3 叶片显微结构观测  46      1.2.4 叶片超微结构观察  46-47    1.3 数据处理  47  2 结果分析  47-53    2.1 黄瓜徒长苗与正常苗生长特性比较  47-50      2.1.1 株高和下胚轴长度的变化及其差异  47-48      2.1.2 下胚轴长度对幼苗株高的影响  48-49      2.1.3 下胚轴细胞长度及伸长速率的变化及其差异  49-50    2.2 黄瓜徒长苗和正常苗叶片显微结构的差异  50-52    2.3 黄瓜徒长苗和正常苗叶肉细胞超微结构的差异  52-53  3 讨论  53-54  参考文献  54-57第四章 黄瓜徒长苗和正常苗碳氮化合物含量动态变化及其差异  57-69  1 材料和方法  58-59    1.1 试验材料和设计  58    1.2 测定项目和方法  58      1.2.1 形态指标测定  58      1.2.2 生理指标测定  58    1.3 数据统计  58-59  2 结果分析  59-65    2.1 黄瓜徒长苗与正常苗生长状态的动态变化及其差异  59    2.2 黄瓜徒长苗与正常苗鲜重和干重的动态变化及其差异  59-60    2.3 黄瓜徒长苗与正常苗含碳化合物含量的动态变化及其差异  60-63      2.3.1 糖类化合物含量的动态变化及其差异  60-62      2.3.2 粗纤维含量的动态变化及其差异  62-63    2.4 黄瓜徒长苗与正常苗含氮化合物含量的动态变化及其差异  63-65      2.4.1 粗蛋白含量的动态变化及其差异  63-64      2.4.2 可溶性蛋白含量的动态变化及其差异  64      2.4.3 游离氨基酸含量的动态变化及其差异  64-65  3 讨论  65-67  参考文献  67-69第五章 黄瓜徒长苗和正常苗内源激素含量及生长素相关氧化酶活性的动态变化  69-85  1 材料和方法  70-73    1.1 试验材料和设计  70    1.2 测定项目与方法  70-72      1.2.1 形态指标测定  70      1.2.2 内源激素含量测定  70-71      1.2.3 生长素相关酶活性测定  71-72    1.3 内源激素的HPLC测定  72      1.3.1 IAA、GA_3、ABA的色谱条件  72      1.3.2 ZT的色谱条件  72      1.3.3 标准曲线的制备  72    1.4 数据处理  72-73  2 结果与分析  73-81    2.1 内源激素测定条件的确定  73-77      2.1.1 HPLC检测波长和流动相的选择  73-74      2.1.2 标准曲线的绘制  74-76      2.1.3 内源激素HPLC分析方法精密度的测定  76      2.1.4 样品测定  76-77    2.2 黄瓜徒长苗与正常苗生长状态的动态变化及其差异  77    2.3 黄瓜徒长苗与正常苗内源激素含量的动态变化及其差异  77-80      2.3.1 IAA含量的变化及其差异  77-78      2.3.2 GA_3含量的变化及其差异  78      2.3.3 ZT含量的变化及其差异  78-79      2.3.4 ABA含量的变化及其差异  79-80    2.4 黄瓜徒长苗与正常苗生长素相关氧化酶的动态变化及其差异  80-81      2.4.1 IAA氧化酶(IAAO)活性的变化及其差异  80      2.4.2 IAA过氧化物酶(IAA-POD)活性的变化及其差异  80-81      2.4.3 过氧化物酶(POD)活性的变化及其差异  81  3 讨论  81-82  参考文献  82-85全文结论  85-87攻读硕士期间发表的论文  87-89致谢  89

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 瓜类 > 黄瓜
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