植物生理低温和氯化钙处理过的幼苗

1、植物生理学实验综合论文姓名: 张冬瑞学号： A09140246学院：生命科学学院年级专业：生物技术 1402逆境胁迫对玉米苗生理效应研究Stress on Physiological Effect of Maize Seedling张冬瑞（东北农业大学生命科学学院，生物技术1402，黑龙江省哈尔滨市 ）摘要：为探讨 逆境与植物生理的关系。 本文研究了 25室温，以 5低温处理的玉米幼 苗，和两种情况下用 CaCl2处理过的玉米幼苗。测算其 4 项生理指标：叶绿素含量、过氧化 物酶活性、电导法测植物抗逆性、根系活力。综合讨论温度胁迫和CaCl2 与玉米幼苗抗逆性之间的关系， 为黑龙江省地区的增强

2、玉米抗寒性、 提高玉米产量提供了可靠依据， 便于农产 品的引入和引出。关键词： 逆境胁迫；抗逆性；冻害 ；氯化钙Summary : In order to discuss the relationship between stress and plant physiology. In this paper studies corn seedlings in 25 room temperature and 5 low temperature, and corn seedlings treated with calcium chloride in both cases. Estimates its

3、 four physiological indicators: chlorophyll content, peroxidase activity, plant resistance measuring conductance method. Comprehensive discussion of the relationship between temperature and calcium chloride stress of maize seedling resistance between Heilongjiang Province to enhance the cold hardine

4、ss of maize, maize yield provides a reliable basis, facilitate new products and the introduction of lead.Keywords: low stress; resistance; frost ； calcium chloride引言玉米是 C4植物，由于具有较高的光饱和点，和较低的CO2 补偿点，光合效率较高。于是其净光合率一般比 C3 作物如小麦、水稻等高出 23 倍，因此玉米单位面积的产量潜力较高。 在低温胁迫和高温作用下各项生理指标将发生变化。 低温冷害和高温旱害是限制物种分布与 农业生产的

5、重要因素，对农业生产来说，各种不良环境是影响产量的最直接、最大的因素， 因此， 加强植物抗性生理的研究， 探明植物在不良环境下的生命活动规律， 了解植物的适应 和逆境伤害机制并加以人为调控， 对于夺取农业高产稳产和保护生态环境具有极其重要的意 义。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验材料玉米幼苗（常温对照 低温对照 常温 CaCl2 低温 CaCl2）1.1.2 试验仪器容量瓶（10/25ml ） 研钵 分光光度计 漏斗 离心机 冰箱 保温箱 微波炉 电导仪 注射器 烧杯 电子天平1.1.3 主要试剂CaCO3 95%乙醇 PH=5.5 的缓冲液 2% H2O2 愈创木酚 TTC 磷酸缓

6、冲液 硫酸 蒸馏水1.2 试验方法1.2.1 叶绿素含量测定 ：1.2.1.1 测定方法称取 0.2g叶片（加少量石英砂、 碳酸钙粉、95%乙醇）研磨过滤 定容 25ml 测定 665nm、 649nm 的吸光值1.2.1.2 结果计算CA =13.95D 6656.88D 649CB =24.96D 649 7.32D 665CT=CA+CB叶绿素含量 （mgg1） 浓度（mg L1）提取液总体积（ ml） 重量（g） 10001.2.2 过氧化物酶活性测定：1.2.2.1 测定方法（ 1）酶液制备： 称取 0.5g 玉米叶片， 加 0.05mol/L PH 5.5 磷酸缓冲液研磨4000r

7、/min离心 取上清液用磷酸缓冲液至定容 10ml 备用（ 2）活性测定：2.9ml0.05mol / LPH 5.5磷酸缓冲液反应 1.0ml0.2% H 2O237 保温加 2 ml 20%的三氯1.0ml0.05mol / L愈创木酚15min0.1ml酶液乙酸终止反应， 470nm 比色。对照：酶液先用沸水（ 5min ）杀死。1.2.2.2结果计算过氧化物酶活性 （活性单位 g-1min-1）（AVT）（0.01Wt Vs）-1A光密 度（吸光度）VT提取液总体积（ ml ）W样品鲜重（ g）t 反应时间（ min ）Vs测定时所用酶液体积（ ml ）1.2.3 外渗电导率测定1.2

8、.3.1 测定方法称 0.3g 玉米叶片于小烧杯中加 20ml 蒸馏水 抽气 浸泡 10min 测电导率 （S1）煮沸 2min 测电导率（ S2）测定空白蒸馏水 S01.2.3.2 结果计算相对电导度 （L） （S1S0）（S2S0）-1伤害率 （%）=（L tL CK）（1LCK）-1S0蒸馏水电导率S1煮沸前电导率S2煮沸后电导率Lt处理叶片的相对电导率LCK 对照叶片的相对电导率1.2.4 根系活力测定：1.2.4.1 测定方法（1）反应称取 0.3 g玉米根尖37暗中实验： 5ml 0.4 TTC溶液于烧杯中 37暗中 保温 加 2ml 2M 硫酸终止1h5ml 0.1M磷酸缓冲液此

9、反应空白： 称取0.3 g玉米根尖 称量瓶中5ml 0.4TTC溶液2ml 2N 硫酸 5ml 0.1M 磷酸缓冲液37暗中 保温1h（2）测定分别取出根吸干水 石英砂（少许） 加 3ml 乙酸乙酯，研磨 过滤 用乙酸 乙酯定容 10ml485nm 比色记录光密度（吸光度） ，查标准曲线1.2.4.2 结果计算TTC 还原强度 TTC还原量（ g）根重（ g）时间（ h）注 : 以上四个实验均对四组幼苗进行测定，每组测定三次2 数据处理2.1 叶绿素含量：665649第一次0.4410.196 CA5.488第二次0.5100.225 CB1.947常温第三次0.5630.252 C7.437

10、平均0.5040.224叶绿素含量0.930第一次0.5100.176 CA6.408第二次0.5510.193 CB0.829低温第三次0.6040.212 C7.237平均0.5550.194叶绿素含量0.905第一次0.5810.247 CA6.616CaCl2第二次0.5910.262 CB2.112常温第三次0.6350.268 C8.728平均0.6020.259叶绿素含量1.091第一次0.5300.151 CA7.439CaCl2第二次0.6230.187 CB0.081低温第三次0.7190.215 C7.520平均0.6240.184叶绿素含量0.9402.2 过氧化物酶活

11、性：A酶活性A酶活性常温0.645860.00常温CaCl20.7711028.00低温0.55733.33低温CaCl20.508677.33此实验只有一组成功数据不够精准2.3 植物抗逆性：123平均伤害率常温对照S129.5 （舍）41.743.242.5Lck=0.29931.80%S2111.2 （舍）126.5144135.2低温处 理S166.6 （舍）81.687.984.8Lt= 0.522S2133.2 （舍）159.5159.9159.7低温处理对照S199.8 （舍）41.233.437.3Lck=0.23553.90%S2203（舍）168.2131.5149.9低温

12、处 理S175.883.885.581.7Lt=0.647S2119.2122133.3124.8常温对照S139.640.147.1 （舍）39.926.40%4 / 6CaCl2S2 98.8 (舍)111.7128.4（舍）105.2低温处 理S173（舍）77.580.276.9Lt=0.530S2143.2145.5149.3146低温处理CaCl2对照S137.548.171.7 （舍）42.8Lck=0.28342.30%S2143.8144.4217（舍）144.1低温处 理S192.1100.2103.198.2Lt=0.586S2161.4167169.51662.4 根系

13、活力测定：A（ 吸光度 ）TTC 还原量TTC 还原强 度A（ 吸光 度）TTC 还原量TTC 还原强 度常温对 照0.0132.5512.75常温CaCl20.0236.8034.000.0460.0170.0080.020低温对 照0.0165.0025.55低温CaCl20.0065.1325.650.0140.0190.0130.0223结果与分析3.1 实验结果表 1 ：玉米各生理指标的测定结果处理叶绿素含量过氧化物酶活性伤害率根系活方式力-1(mg g )-1 -1(活性单位 g-1 min-1)(%)( g-1 gh-1)常温0.930860.0031.812.75低温0.905

14、733.3353.925.55常温 CaCl21.0911028.0026.434.00低温 CaCl20.940677.3342.325.653.2 实验数据分析3.2.1 叶绿素含量的变化：正常情况下： 随低温冷害加剧， 叶绿素的含量显著降低， 经低温处理的幼苗叶绿素含量较正 常处理幼苗叶绿素含量少 ; CaCl2 处理过的叶绿素的含量会有增高。此次的实验符合正常的 规律：叶绿素含量常温比低温高， CaCl2 处理的比没处理的高。3.2.2 过氧化物酶活性变化：过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中， 是一种血蛋白酶， 其活性与植物的代谢强度及抗 寒能力有一定关系， 因此我们常测定过氧化氢酶

15、活力来判断植物的抗逆性。 理论上随着温度 的降低，过氧化酶活性降低；而经过 CaCl2 处理的过氧化酶活性会有适当增高。然而实验 显示，低温确实会降低氧化氢酶活性； 但 CaCl2 在常温情况下使过氧化氢酶活性增高， 低温 情况下却使过氧化氢酶活性降低。3.2.3 植物抗逆性变化：随着低温冷害的加剧， 外渗电导率随低温胁迫的加重而增加； 而 CaCl2 可减缓此现象的 发生。外渗电导率冷害的加重而升高显示了细胞膜所受的伤害程度随冷害加重的过程。 此次 数据符合正常情况下低温和 CaCl2 处理的玉米幼苗，实验成功。3.2.4 根系活力变化：正常情况下温度高根系活力高， CaCl2 处理过的 根系活力高。此次实验常温正常的数据 出现问题，数据处理失误。4 讨论 植物在遭低温条件下，生物膜流动性降低，蛋白质组分不能行使正常功能，溶质的跨 膜运输，能量转化， 酶促代谢受到抑制， 从而引起伤害。 生理指标测定结果可以如实地反映 玉米幼苗受到冷害的影响，冷害程度越深，相关的抗冷性生理指标变化越明显。而 CaCl2 可以减轻逆境的影响。 以上生理指标如实地反映玉米幼苗受低温冷害的程度。玉米是温度敏感型作物， 易遭受低温冷害的影响。 黑龙江省是我国冷害发生频率最高的省份， 在玉米冷 害方面的研究还尚显不足。因此黑龙江省不同