鹽脅迫下小麥生理生化機(jī)制研究計(jì)劃

《鹽脅迫下小麥生理生化機(jī)制研究計(jì)劃》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、鹽脅迫下小麥生理生化機(jī)制研宄計(jì)劃1.立項(xiàng)依據(jù)土壤鹽漬化是世界范圍內(nèi)影響作物產(chǎn)量的主要非生物脅迫因子之一。由于世界上存在大量鹽堿地和鹽漬化土壤，相當(dāng)大的一部分農(nóng)作物品種因受不同程度鹽害的影響難以發(fā)揮其增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)潸力。影響作物產(chǎn)量的各種環(huán)境因素中，干旱和鹽堿造成的減產(chǎn)在40%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球大約有3.8億hm2土地存在不同程度的鹽漬化，約占可耕地面積的10%。屮國目前有0.2億hm2以上鹽堿地和0.07億hm2以上鹽漬化土壤，約可耕地面積的20%。鹽漬土是中國分布廣、類型多、對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的一種低產(chǎn)土壤。鹽漬化土壤的開發(fā)利用有多

2、種途徑，篩選作物的耐鹽品種并加以利用是一種行之有效的措施，它對(duì)加速抑鹽脫鹽進(jìn)程，提高產(chǎn)量都具有重要意義。小麥(TriticumaestivumL.)是世界上主要的糧食作物，世界上35%以上的人以小麥為主要食物，全世界小麥種植面積超過任何其他作物。因此，開展小麥耐鹽生理的研究和實(shí)踐，己引起人們的廣泛重視。近年來國內(nèi)外小麥育種、栽培和生理學(xué)家們?cè)谥参锏哪望}性方面開展了大量工作，研究了植物耐鹽性的生理機(jī)制探討了其遺傳規(guī)律，對(duì)小麥品種資源進(jìn)行了耐鹽性篩選，對(duì)小麥耐鹽性進(jìn)行丫多方面的深入研究，并取的了很大進(jìn)展。土壤鹽漬化是世界范圍內(nèi)影響作物

3、產(chǎn)量的主要非生物脅迫因子之一，也是農(nóng)作物減產(chǎn)的主要原因之一。相當(dāng)大的一部分農(nóng)作物品種因受不同程度鹽害的影響難以發(fā)揮其增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)潛力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，影響作物產(chǎn)量的各種環(huán)境因素中，干旱和鹽堿造成的減產(chǎn)在40%以上。如何提高植物的耐鹽性成為當(dāng)前一個(gè)迫切需要解決的科學(xué)問題。因此，開展小麥耐鹽性的研究，已引起人們的廣泛重視。要選育高耐鹽性的植物品種，必須深入研究植物的耐鹽機(jī)理。2.研究方案(1)研宄目標(biāo)、研宄內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題系統(tǒng)研宂鹽脅迫下小麥各種生理生化指標(biāo)的變化，可以從多方而揭示小麥耐鹽機(jī)制，豐富小麥抗鹽生理內(nèi)容，為抗鹽品種選擇和鹽堿地

4、小麥栽培提供理論依據(jù)1鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)和出苗的影響種子發(fā)芽是小麥生長發(fā)育的開始，小麥芽期對(duì)鹽脅迫的忍耐程度反映的是在鹽脅迫條件下種子吸水膨脹萌動(dòng)生根的綜合能力。種子耐鹽性及其機(jī)制是植物耐鹽性早期鑒定及耐鹽個(gè)體與品種早期選擇的基礎(chǔ)。小麥品種種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗苗長這些指標(biāo)可以反映種子的發(fā)芽速度、發(fā)芽整齊度和幼苗健壯的趨勢(shì)，反映不同小麥品種種子發(fā)芽期耐鹽性的強(qiáng)弱2農(nóng)藝性狀對(duì)鹽脅造的反應(yīng)苗期是小麥生長由異養(yǎng)過渡到養(yǎng)的敏感時(shí)期，而冬麥返青和春麥播種出苗后正好是土壤返鹽的吋期，此期小麥扎根淺，是鹽害容易發(fā)生的吋期。因此，小麥

5、的苗期耐鹽性對(duì)于小麥生產(chǎn)十分重要3鹽脅迫下滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累3.1有機(jī)物質(zhì)的積累鹽脅迫條件下滲透調(diào)節(jié)能力的增加與各種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的主動(dòng)積累是分不開的，其中游離脯氨酸、可溶性糖和蛋白質(zhì)以及甜菜堿對(duì)小麥滲透調(diào)節(jié)能力的維持起著主要作用。因此，對(duì)在鹽脅迫下有機(jī)物質(zhì)的含量變化測(cè)定掌握非常重要。3.2無機(jī)鹽的積累鹽脅迫對(duì)植物的傷害主要是滲透脅迫和離子效應(yīng)。植物體在鹽脅迫下，可以通過在液泡屮積累無機(jī)鹽離子進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)。鹽脅迫對(duì)小麥生長、離子吸收及分配的影響，從離子平衡分析的角度對(duì)小麥抗鹽機(jī)理進(jìn)行分析研宄，4鹽脅迫下抗氧化酶活性4.1細(xì)胞質(zhì)膜透性

6、增大植物控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的性質(zhì)就是細(xì)胞質(zhì)膜透性，生活細(xì)胞的物質(zhì)交換能否正常進(jìn)行，主要決定于細(xì)胞質(zhì)膜透性的正常維持。不少研究結(jié)果都表明，在鹽脅迫處理下，幼茁根和葉的細(xì)胞膜均受到傷害，但耐鹽性較強(qiáng)的品種，細(xì)胞膜透性增加較少，傷害率較低（7%?13%）耐鹽性較弱的材料，細(xì)胞膜透性增加較多，傷害率較強(qiáng)（16?24%），通過對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜透性的研宄來比較耐鹽品種的強(qiáng)弱。4.2抗氧化保護(hù)系統(tǒng)植物特別是耐鹽植物在長期的進(jìn)化過程屮，形成一套較為精細(xì)的去除、屮和及捕獲活性氧的抗氧化防御體系，主要包括抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)的抗氧化劑類。通過對(duì)抗氧化防御體

7、系的研究是判斷耐鹽品種的一個(gè)重要方面。5鹽脅迫下小麥品種對(duì)鉀鈉吸收運(yùn)輸?shù)倪x擇性小麥品種間產(chǎn)生耐鹽性差異的原因可能是由于不同品種對(duì)鐘鈉吸收和運(yùn)輸?shù)倪x擇性的差異造成的，所以對(duì)鉀鈉吸收運(yùn)輸?shù)倪x擇性的研宄是十分必要的。6鹽脅迫對(duì)多胺含量的影響多胺(polyamine，PA)廣泛存在于原核生物和真核生物細(xì)胞中，是一類低分子脂肪族含氮堿，是進(jìn)化中高度保守的有機(jī)多聚陽離子。高等植物中常見的多胺有腐胺(Put)、亞精胺(Spd)、精胺(Spm)等。許多研究表明，多胺具有在植物體內(nèi)能影響：DNA、RNA和蛋白質(zhì)的生物合成，促進(jìn)生長和發(fā)育，延遲衰老的

8、作用，并與植物的抗逆性關(guān)系密切。7質(zhì)膜NADPH氧化酶活性NADPH氧化酶是植物質(zhì)膜氧化還原系統(tǒng)的主要酶類之一，在質(zhì)膜活性氧的產(chǎn)生屮起重要作用。8鹽脅迫對(duì)小麥光合作用的影響8.1鹽脅迫對(duì)光合速率及葉片氣孔導(dǎo)度的影響鹽脅迫使各小麥品種的光合速率降低，