外源no對棉花耐冷性調節(jié)機理的研究

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1、分類號：密級：學號：2009107004單位代碼：10759石河子大學碩士學位論文外源NO對棉花耐冷性調節(jié)機理的研究研究生楊美森指導教師張旺鋒教授申請學位門類級別農學碩士學科、專業(yè)名稱作物栽培學與耕作學研究方向作物產量與品質形成的生理生態(tài)所在學院農學院中國〃新疆〃石河子2012年6月StudiesonPhysiolgicalRegulationRoleofExogenousNitricOxideinChillingToleranceofCottonADissertationSubmittedtoShihez

2、iUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureByYangMei-sen(CropCultivationandFarmingSystem)DissertationSupervisor:Prof.ZhangWang-fengJune,2012石河子大學學位論文獨創(chuàng)性聲明及使用授權聲明學位論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學位論文是在我導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引

3、用的內容外，本論文不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示謝意。研究生簽名：時間：年月日使用授權聲明本人完全了解石河子大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，學校有權保留學位論文并向國家主管部門或指定機構送交論文的電子版和紙質版。有權將學位論文在學校圖書館保存并允許被查閱。有權自行或許可他人將學位論文編入有關數(shù)據(jù)庫提供檢索服務。有權將學位論文的標題和摘要匯編出版。保密的學位論文在解密后適用本規(guī)定。研究生簽名：時間：年月日導師簽名：時間：年月日摘

4、要棉花（Gossypiumspp.）起源于熱帶、亞熱帶，是典型的喜溫作物，經(jīng)過人類長期的馴化選擇，被引種到高緯度的溫帶區(qū)域種植，仍表現(xiàn)出對低溫脅迫的敏感性。新疆是我國最重要的商品棉生產基地，春季棉花播種期和苗期經(jīng)常會遭遇低溫天氣，低溫冷害是影響棉花產量和品質提高的重要限制因子，也是危害農業(yè)生產的主要自然災害之一。因此，本研究針對新疆棉花生產實踐中存在的低溫逆境脅迫問題，從植物體內一種重要的新型生長調節(jié)劑“一氧化氮”入手，研究冷害脅迫環(huán)境下一氧化氮對棉花種子發(fā)芽及幼苗的調控效應，闡明NO緩解棉花冷害脅迫效應的

5、生理機制，屬于棉花冷害逆境研究中較前沿的科學問題，具有一定的研究價值。同時本研究為NO應用于冷害脅迫條件下的棉花生長調控提供理論依據(jù)，對提高棉區(qū)的生產水平和經(jīng)濟效益有重要作用，并為外源NO作為棉花低溫冷害的防御技術提供一定依據(jù)及技術支撐。主要的研究內容和結果如下：1.選用對溫度敏感性不同的棉花品種為試驗材料，研究外源一氧化氮供體硝普鈉（SNP100-1μmol·L）對棉花種子吸脹中的耐冷性及發(fā)芽力的影響。結果表明，棉花種子經(jīng)一氧化氮引發(fā)處理后，能提高低溫脅迫期間胚內過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）

6、、超氧化物歧化酶（SOD）和抗壞血酸過氧化酶（APX）活性，以及可溶性蛋白質和脯氨酸（Pro）含量，降低了相對電導率及丙二醛（MDA）含量，同時顯著提高發(fā)芽率，并顯著縮短發(fā)芽時間。低溫吸脹48h后，與對照相比，SNP處理提高種子發(fā)芽率平均為29.85%，縮短發(fā)芽時間平均3d。品種間，新陸早13號在種子吸脹期間的耐冷性強于新陸早10號。-1-12.低濃度SNP處理（SNP50μmol·L和SNP100μmol·L）可減少冷害脅迫下對棉花幼苗葉綠素的分解和對葉綠體膜造成的傷害，促進植物類囊體膜蛋白復合體的組裝和

7、穩(wěn)定，顯著提高了Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ，降低Ci和增加NPQ，避免過量的光傷害，保持了較高的PSⅡ光化學活性，從而減輕冷害脅迫對棉花光系統(tǒng)Ⅱ的傷害，緩解了幼苗生長的抑制作用，增強棉花的耐冷性。3.外源NO處理明顯提高了冷害脅迫下棉花葉片保護酶POD、CAT和APX活性，其中SOD活性的提高尤為顯著，降低了膜質過氧化產物MDA的含量，減輕了膜脂過氧化作用對細胞的傷害。同時，外源NO提高了滲透調節(jié)物質Pro和可溶性蛋白質的含量，增強了棉花幼苗在低溫脅迫下的適應能力，有利于棉花幼苗的生長。

8、恢復常溫生長時，經(jīng)SNP處理的幼苗保護酶活性、-1脯氨酸和可溶性蛋白質恢復較快，過氧化產物MDA迅速降低，其中SNP100μmol·L處理的-1-1效果最明顯，SNP50μmol·L處理效果次之；而SNP500μmol·L則加劇膜質過氧化，產生負效應?？傊?，適當濃度的外源NO通過促進葉片保護酶活性，降低膜質過氧化程度，增加滲透調節(jié)物質含量，增強了棉花幼苗對冷害的抵抗能力。-1-1綜上所述，SNP100μmol·L