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毕业论文（设计）开题报告 题 目：外源钙在盐胁迫对曼陀罗种子萌发的影响姓 名： 陈 磊学 号： 08110801033教 学 院： 地理与生命科学学院专业班级： 生物科学2008级指导教师： 陈坤浩（教授） 毕节学院教务处制一、选题依据（包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义）盐渍土是一种分布广泛的土壤类型，我国大约有1亿多hm21。近年来，由于化学试剂在各个领域的广泛应用、化肥使用的泛滥以及设施栽培的蓬勃发展，各类次生盐碱地的面积呈逐年增多的趋势。由于盐渍土壤中无机离子含量相对比较高，会对植物的正常生长产生不同程度的影响2。一般情况下，植物在种子萌发和幼苗生长期极易遭到盐胁迫的伤害3。相关研究表明，盐胁迫降低了植物体内清除活性氧的酶促和非酶促系统的防御能力，使活性氧含量增加而诱发膜脂过氧化作用，从而造成膜的损伤，使细胞质膜透性增大，导致矿物质及有机物质外渗，离子平衡失调，代谢紊乱4。研究还发现，很多外源物质的施用能不同程度地逆转盐胁迫所带来的不利影响和伤害5。如Ca2+，它作为一种大量元素，除了满足植物正常生长发育所必需外，还可以作为第二信使参与到植物体内的许多生理生化活动中去：它能稳定质膜结构，激活NAD激酶、膜结合蛋白激酶及Ca-ATPase 等许多生物酶的活性；可通过调节植物保卫细胞内气压的变化来影响植物气孔的开放等6。近年来，对黄瓜、番茄、西葫芦、高羊茅等植物的研究还表明：Ca2+还具有提高植物抗性的功能，如提高植物的抗冷性、抗热性、抗病性及抗盐性，即外源钙可减轻植物的盐害5-9。曼陀罗(Datural stramonum)为茄科曼陀罗属大型草本植物，又称醉心花、山茄子等，是常见的中药材，具有平喘、止咳、解痉、镇痛、麻醉等作用。研究表明，曼陀罗的活性成分主要为莨菪碱、东莨菪碱、阿托品等，具有杀虫、杀菌、除草等多种生物功效。而且，由于曼陀罗种子的含油量高达28%左右，是具有潜在开发价值的能源植物10-13。曼陀罗花色艳丽夺目，高雅别致，叶也具美感，故而又是非常好的观赏性花卉14。因此，除了其传统的药用和生物价值外，曼陀罗还具有良好的开发利用前景。正是基于曼陀罗上述的这些特点，根据毕节地区发展特色农业的“十二五规划”方案和毕节地区的实际现状，如果实现了曼陀罗的规模化种植，那么其将对毕节地区的花卉，药材生产以及环境绿化等方面具有重大的促进作用，因而曼陀罗在毕节地区将有着广阔的应用情景。研究外源钙在盐胁迫下对曼陀罗种子萌发的影响，有利于进一步探讨钙对植物逆境伤害的缓解机理，从而丰富对曼陀罗的生物学研究，为曼陀罗的进一步开发利用提供一定的理论参考。二、选题研究现状（包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题）通过对相关文献资料的收集发现，近年来，对曼陀罗的资源开发、生理特征、生药学、化学成分及毒性研究等方面已有相关的报道12-15。但是对曼陀罗种子萌发的盐胁迫研究却相当的少，尤其是外源钙在盐胁迫情况下对曼陀罗种子萌发的影响还未见报道。而对于地处喀斯特地区的毕节，由于石灰岩广泛分布，土壤贫瘠，生态环境条件恶劣，土壤中的盐含量比较高。如何让曼陀罗这种具有较高经济价值的物种能更好的在喀斯特贫瘠的盐含量高的土壤上生长，是我们特别关注的。因此，我们以不同浓度的钙离子在盐胁迫下对曼陀罗种子萌发的影响作为研究的切入点，为曼陀罗这一物种在喀斯特地区的开发利用提供参考。三、研究内容与方法研究内容：本课题主要采用不同浓度的外源钙，在一定浓度盐胁迫条件下对曼陀罗种子进行萌发实验，通过曼陀罗种子发芽率、发芽势、发芽指数和发芽周期的对比分析，研究外源钙在盐胁迫下对曼陀罗种子萌发的影响。研究方法及步骤：1 溶液的配置本实验以Ca(NO3)24H2O（分析纯）为外源钙处理因素，按钙离子浓度配制成（5mmolL-1、10mmolL-1、15mmolL-1、20mmolL-1、25mmolL-1、30mmolL-1、35mmolL-1、40mmolL-1）8个处理梯度的标准溶液，每一梯度100ml。氢氧化钠溶液以NaOH（分析纯）为处理因素，配制成250ml10%NaOH标准溶液。氯化钠溶液以NaCl(分析纯)为处理因素，配制成250mll50mmolL-1NaCl标准溶液。高锰酸钾溶液以KMnO4（分析纯）为处理因素，配制成250ml 0.5molL-1 KMnO4 标准溶液。2 处理方法取一定数量的晾干曼陀罗种子，用10% NaOH标准溶液处理90min，以此打破休眠期，经蒸馏水彻底洗净后用0.5molL-1 KMnO4 标准溶液消毒20 min，用蒸馏水洗净后于40恒温箱中催芽24小时16。选取粒大饱满的经过催芽处理的曼陀罗种子，将其随机置于铺有双层滤纸的培养皿中，每个培养皿内50粒。分别用10ml（蒸馏水(CKO)、150mmolL-1NaCl(CK1)、150mmolL-1NaCl+5mmolL-1Ca(NO3)2 (T1) 、150mmolL-1NaCl+10mmolL-1 Ca(NO3)2(T2)、150mmolL-1NaCl+15mmolL-1 Ca(NO3)2(T3) 、150mmolL-1NaCl+20mmolL-1Ca(NO3)2(T4) 、150mmolL-1NaCl +25mmolL-1Ca(NO3)2(T5) 、150mmolL-1NaCl+30mmolL-1 Ca(NO3)2(T6)、150 mmolL-1 NaCl+35mmolL-1Ca(NO3)2(T7) 、150mmolL-1NaCl+40mmolL-1 Ca(NO3)2 (T8)）浸种24h（250.5）。浸种后，在RXZ-260A智能人工气候培养箱中进行萌发实验，温度为25，光照为自然光16，每一测试梯度设置3个重复。培养期间以称重法补充蒸馏水，以此保持各测试梯度的相对稳定，每天要做到定时观察、补水，记录种子的发芽数，并测量种子萌发芽的长度。以胚根突出种皮的长度为种子一半时为发芽的种子，当连续 5d 不发芽时作为发芽结束期。在实验过程中要及时的捡出发霉种子，所使用的培养皿、烧杯等均要以蒸汽干蒸法进行消毒，以防止其他因素影响实验结果。根据每天的发芽记录计算不同测试梯度外源钙在盐胁迫下曼陀罗种子的发芽率、发芽势、发芽指数，分析盐胁迫下外源钙对曼陀罗种子萌发的影响。发芽率是指种子在发芽实验期内，正常发芽种子数占供试种子数的百分比。即，发芽率Gp（%）=（m/N）100% (m是全部正常发芽种子数，N是供试种子总数)发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子数的百分率。即，发芽势Ge（%）=（n/N）100% (n是规定天数正常发芽种子数，N是供试种子总数)发芽指数GI=Gt/Dt (Gt是t时间内的发芽数，Dt是相应的发芽天数)通过对天数的记录，计算各测试梯度下曼陀罗种子的平均发芽周期，即各测试梯度种子的最快发芽时间。四、研究的主客观条件主观条件：本课题主要以植物学和植物生理学的相关理论作为研究基础，对于生物科学专业的学生来说，这两门课程都是专业必修的。通过大学四年的不断学习，本人已经比较牢固的掌握了植物学和植物生理学的相关理论知识并能很好的运用，主观上，也完全具备完成这个课题的能力。客观条件：1曼陀罗在毕节市广泛分布，种子材料容易获取。 2学院生态学实验室能提供相应的实验设备。3学校的图书信息资源非常丰富，相关的参考文献很容易查阅。五、研究进度安排2011年09月-2011年10月 查阅相关文献资料，确定研究方向。2011年10月-2011年11月 设计实验方案，撰写开题报告。2011年11月-2011年12月 准备和收集实验材料。2012年01月-2012年03月 通过实验得出相关数据，并对数据进行处理。2012年03月-2012年04月 撰写论文，并做好论文答辩的相关准备工作。2012年05月 论文答辩六、主要参考文献1 赵可夫, 李法曾, 张方申, 等. 中国盐生植物 M. 北京: 科学出版社, 1999: 1-16.2 Shannon MC, Grieve CM. Tolerance of vegetable crops to salinity J. Scientia H or ticulture, 1999, 78: 35-38.3 李海云, 赵可夫, 王秀峰. 盐对盐生植物种子萌发的抑制 J. 山东农业大学( 自然科学版) , 2002, 33( 2) : 170-173.4 Zhao X(赵旭), Wang LQ(王林权), et al. Effects salt stress on the absorption and accumulation of Na+ and K+ in seedling of four winter wheat ( Tritiumae stivum) genotypes J. Acta Ecologica Sinica(生态学报), 2007, 27( 1): 205-214( in Chinese).5 陈书霞, 周静, 姜芳, 等. 外源Ca(NO3)2对NaCl胁迫下番茄幼苗生理特征的影响 J. 西北植物学报, 2009, 29(9): 1867-1873.6 戴高兴, 彭克勤, 皮灿辉. 钙对植物耐盐性的影响 J. 中国农学报, 2003, 19(3): 97-101.7 王广印, 周秀梅, 张建伟, 等. Ca2+对NaCl胁迫下黄瓜和南瓜种子发芽的影响J. 浙江农业科学, 2004, （6）: 307-309.8 吕桂云, 高洪波, 王梅, 等. 钙对NaCl胁迫下西葫芦种子发芽特性的影响 J.种子, 2007, 26（2）: 83-86.9 朱义, 何池全, 杜玮, 等. 盐胁迫下外源钙对高羊茅种子萌发和幼苗离子分布的影响 J. 农业工程学报, 2007, 23（11）: 133-137.10 中国科学院植物研究所主编. 中国高等植物图鉴(第三册) M. 北京: 北京科学出版社, 1980: 728-729.11 中华人民共和国卫生部药典委员会. 中华人民共和国药典(一部) M. 北京:北京人民卫生出版社, 1985: 228.12 姚士岩, 王海泉. 曼陀罗有效成分的分析 J. 辽宁大学学报: 自然科学版, 1995, 21(1): 99-102.13 刑维贺, 阮成江, 李贺. 5种能源植物种子含油量与脂肪酸组成 J. 可再生能源,