棉花對低溫脅迫的生理響應及調(diào)控研究

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1、分類號：密級：公開學號：2012107033單位代碼：10759石河子大學碩士學位論文棉花對低溫脅迫的生理響應及調(diào)控研究學位申請人辛慧慧指導教師冶軍副教授申請學位門類級別農(nóng)學碩士學科、專業(yè)名稱植物營養(yǎng)學研究方向植物營養(yǎng)生理生態(tài)所在學院農(nóng)學院中國·新疆·石河子2015年6月TheresearchontheeffectoflowtemperaturestressonphysiologicalresponsesandregulationsofcottonADissertationSubmittedtoShiheziUn

2、iversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofNaturalScienceByXinHui-hui(PlantNutrition)DissertationSupervisor:Prof.YeJunJune,2015鳴謝本研究受：國家科技支撐計劃“低溫災害防控關鍵技術研究與應用（2012BAD20B03）”項目的資助完成。謹表謝忱！摘要【目的】以‘新陸早41號’棉花為材料，從細胞膜系統(tǒng)、抗氧化物酶系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)、光合系統(tǒng)等方

3、面研究棉花幼苗對低溫脅迫的生理響應機制，以及水楊酸（SA）、殼聚糖（CTS）和鈣等外源生理調(diào)節(jié)物在誘導棉花幼苗耐寒性中的作用機理。為提高棉花幼苗抵御低溫脅迫，降低傷害提供理論依據(jù)?！痉椒ā坎捎檬覂?nèi)盆栽試驗，在棉花幼苗對不同程度低溫脅迫的生理響應試驗中，設0℃、5℃、10℃、15℃四個溫度處理。在外源生理調(diào)節(jié)物及其濃度的篩選試驗中，設萘乙酸、腐殖酸、烯效唑等7種外源生理調(diào)節(jié)物，篩選出水楊酸、殼聚糖和硝酸鈣對棉花抗寒性效果較好，然后設6個水楊酸（SA）濃度梯度，分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mmol

4、·L-1，及5個殼聚糖（CTS）濃度梯度，分別為0、0.3、0.6、0.9、1.2mmol·L-1，篩選出水楊酸和殼聚糖的濃度范圍。最后將已篩選出的外源調(diào)節(jié)物的最佳濃度進行復配。選取真葉進行測定電導率（REC）、丙二醛（MDA）、胞間CO2濃度（Ci）、超氧物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、蒸騰速率（Tr）等指標。并將篩選出的外源生理調(diào)節(jié)物的效果進行大田驗證?！窘Y果】1、低溫脅迫下棉花的細胞膜透性增大，保護酶活性和滲透調(diào)節(jié)物含量在低溫脅迫初期增加，但隨脅迫時間的延長增加幅度變小，光合作用明顯受到抑制。其中

5、5℃是棉花幼苗對低溫脅迫的臨界溫度。2、在外源生理調(diào)節(jié)物對棉花抗寒性效果篩選實驗中，結果表明水楊酸、殼聚糖、硝酸鈣對低溫脅迫棉花幼苗的抗寒性效果較好。3、水楊酸能有效提高低溫脅迫下棉花的抗氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物含量，降低相對電導-1率和丙二醛的積累量，提高其低溫耐性，其中0.6-0.8mmol·L水楊酸能有效提高棉花幼苗的抗寒性。4、殼聚糖可以顯著降低棉花幼苗葉片相對電導率和丙二醛含量，并通過提高SOD、POD、CAT-1的活性和可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等的含量來適應低溫環(huán)境，其中0.6mmol·L殼聚糖對

6、棉花幼苗的抗寒性效果較好。5、水楊酸、殼聚糖和硝酸鈣復配處理低溫脅迫下的棉花幼苗，棉花的耐低溫能力顯著增強。復配處理效果優(yōu)于水楊酸和殼聚糖單獨施用的效果，而水楊酸、殼聚糖、硝酸鈣三元復配處理的效果比水楊酸和殼聚糖兩元復配處理的效果要好?！窘Y論】研究表明低溫脅迫使棉花幼苗細胞膜透性增大，光合速率下降，棉花自身可通過提高保護酶活性和滲透調(diào)節(jié)物的含量在一定程度上緩解低溫對棉花幼苗造成的傷害。水楊酸、殼聚糖和硝酸鈣等外源生理調(diào)節(jié)物可以充當逆境因子的作用，使棉花在低溫脅迫前啟動相應的防御機制增強棉花抵御低溫脅迫的能力。且水

7、楊酸、殼聚糖和硝酸鈣在誘導棉花幼苗耐寒性中具有協(xié)同效應。關鍵詞：棉花，低溫，殼聚糖，水楊酸，鈣IAbstract【Objective】The'Xinluzao41st'cottonwasusedtostudythephysiologicalresponsetocoldstressofcottonseedlings,intermsofmembranesystems,antioxidantenzymesystems,osmoticadjustmentsystem,photosyntheticsystems,andth

8、efunctionofexogenousphysiologicalregulatorsuchasSalicylicacid(SA),chitosan(CTS)calciuminthemechanismofinductionofcottonseedlingcoldtolerance.Anditprovidedatheoreticalbasisforregulatingthe