干旱胁迫对植物生理生化指标的影响
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干旱胁迫对三种草本植物生理生化特性的影响【摘要】干旱胁迫对草本植物的生理生化特性产生了重要影响。
本文通过研究三种草本植物在干旱胁迫下的表现,发现干旱胁迫对植物生长、叶片形态结构、光合作用、叶绿素含量和抗氧化系统均具有显著影响。
三种草本植物在干旱胁迫下表现出共同的生理生化特性,同时也存在个体差异。
研究结果对草本植物适应干旱胁迫提供了有益启示,有助于深入了解植物的应激响应机制,为未来的植物生长调控提供理论依据。
通过本文的研究可以更好地认识干旱胁迫对草本植物的影响,为环境保护和农业生产提供科学依据。
【关键词】关键词:干旱胁迫,草本植物,生理生化特性,生长,叶片形态结构,光合作用,叶绿素含量,抗氧化系统,适应性。
1. 引言1.1 背景介绍干旱是世界各地普遍存在的自然灾害之一,对植物生长和发育造成了严重的影响。
随着全球气候变暖和人类活动的持续扩大,干旱事件频率和强度逐渐增加,进一步威胁着生态系统的稳定和可持续发展。
研究干旱胁迫对植物的影响,具有重要的理论和实际意义。
植物在受到干旱胁迫时会出现一系列生理生化变化以应对环境的挑战。
干旱胁迫对植物生长的影响主要表现为抑制植物的生长速率和降低植物的生长量。
干旱胁迫还会导致植物叶片形态结构的改变,例如叶片的萎缩和卷曲。
干旱胁迫还会影响植物的光合作用过程,减少植物的光合产物合成。
干旱胁迫还会降低植物叶绿素的含量,影响植物的光合作用效率。
干旱胁迫还会诱导植物的抗氧化系统进行调节,减少氧化应激对植物的损害。
干旱胁迫对植物的生理生化特性产生了复杂和多样的影响。
对这些影响进行深入研究,有助于揭示植物在应对干旱胁迫过程中的内部机制,为进一步提高植物抗旱能力提供理论依据。
1.2 研究目的本研究旨在探究干旱胁迫对三种草本植物生理生化特性的影响,以增加对植物抗旱适应机制的认识。
具体目的包括:1. 分析干旱胁迫对植物生长的影响,了解其在生长发育过程中可能遭受的影响;2. 探究干旱胁迫对叶片形态结构的影响,研究其可能导致的形态改变及其与抗旱能力的关系;3. 研究干旱胁迫对光合作用的影响,了解植物在受到干旱胁迫时光合作用的变化情况;4. 调查干旱胁迫对叶绿素含量的影响,探讨其在植物抗旱机制中的作用;5. 探讨干旱胁迫对抗氧化系统的影响,了解其在植物应对氧化逆境中的生化响应。
干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响杨万坤 114120238 11应用生物教育A班摘要:用小麦幼苗为实验材料,研究干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响。
试验结果表明:在干旱胁迫(5天)下小麦幼苗中脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、抗氧化酶(PPO、POD)、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量都较正常情况下小麦幼苗的含量高。
关键字:干旱胁迫、小麦幼苗、Pro、MDA、H2O2、PPO、POD、GSH、ASA引言:小麦是我国北方地区的主要粮食作物,但是近几年北方地区旱情日益严重,小麦产量安全问题日益突出。
干旱也属于逆境,水分在植物的生命活动中占主导地位,大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。
干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一, 干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的生理生化过程, 涉及到许多生物大分子和小分子【1】。
干旱胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等,导致细胞代谢紊乱,甚至是细胞死亡。
本次试验测定正常生长的小麦幼苗和干旱胁迫处理小麦幼苗中脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢、抗氧化酶(PPO、POD)、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量变化, 来研究干旱胁迫对小麦的影响,从而找到合适的方法来解决干旱胁迫问题,解决小麦生产安全问题提供理论依据。
1材料与方法1.1材料及处理将小麦种子用0.1% HgCl2消毒10 min后,用蒸馏水漂洗干净,用蒸馏水于26℃下吸涨12 h,然后播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘(24cm×16cm)中→于26℃下暗萌发60h,计算发芽率(注意与前面结果比较),选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天干旱处理。
5天后用相同的方法分别对实验组和对照组的小麦进行脯氨酸、MDA、过氧化氢、抗氧化酶(PPO、POD)、GSH、ASA的含量的测定。
1.2测定方法1.21玉米种子发芽率的测定各取50粒吸胀的玉米种子→沿胚的中心线切成两半(严格区分两个半粒),进行下列实验:其中50个半粒进行TTC染色(30℃水浴 20 min),另50个半粒进行曙红染色(室温染色10 min)洗净后观察。
PEG模拟干旱胁迫下外源生长调节剂对大豆生理生化指标的影响1. 引言1.1 研究背景大豆(Glycine max (L.) Merr.)作为重要的粮食作物之一,对全球粮食安全具有重要意义。
干旱是影响大豆产量和质量的主要环境逆境因素之一。
干旱胁迫会导致大豆吸收水分能力下降、光合作用受阻、气孔关闭、导致叶片发生脱水、叶片渗出物质积累、叶绿素含量减少等一系列生理生化变化,从而影响其生长发育和产量表现。
本研究旨在探究外源生长调节剂在干旱胁迫下对大豆生理生化指标的影响,以期为大豆干旱胁迫下的抗逆机制和提高产量提供科学依据和理论支持。
1.2 研究意义大豆是我国的重要农作物之一,其生长受到各种环境因素的影响,其中干旱是最主要的限制因素之一。
随着气候变暖和降水不均等情况的加剧,干旱对大豆的种植产生了越来越大的影响,导致生长发育受阻,产量下降,甚至死亡。
研究如何减轻干旱对大豆生长发育的负面影响,提高其适应干旱的能力,对大豆生产具有重要的意义。
2. 正文2.1 干旱胁迫对大豆生理生化指标的影响干旱是一种常见的自然灾害,对大豆生长发育产生了不可忽视的影响。
干旱胁迫会导致大豆植株水分供应不足,进而影响植物的生理生化指标。
在干旱胁迫下,大豆植株叶片表现出较明显的水分亏缺现象,叶片失水导致叶片褶皱,光合作用减弱,导致生长速度减缓。
干旱条件下根系吸收水分受阻,影响了植物的营养吸收,导致植物生长发育不良。
除了影响水分供应外,干旱胁迫还会导致植物体内激素平衡失调,进而影响植物的生长发育。
干旱胁迫会引起植物体内ABA含量的增加,导致植物的气孔关闭,降低水分蒸发,但也抑制了植物的生长。
干旱条件下植物体内的一氧化氮(NO)含量也会显著增加,影响植物的氧化还原平衡,进而影响植物的生理生化指标。
干旱胁迫会对大豆植株的生理生化指标产生显著影响,如水分供应不足、营养吸收障碍、激素平衡失调等,进而影响大豆的生长发育。
研究外源生长调节剂在干旱胁迫下的作用机制,对于缓解干旱对大豆植株的不利影响具有重要意义。
干旱胁迫对植物生理生化指标的影响摘要:水是生命之源,地球上任何生物的生存都离不开水。
并且,很多生物在出现缺水时都表现出一系列相应的症状,特别是植物最明显。
植物常常遭受的有害影响因素之一就是缺水,当植物消耗的水分无法从外界得到补充时,就会使植物体内的一些生理生化指标发生变化,如脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)等的含量。
实验通过分光光度计分别在不同的波长中测出吸光率,间接计算出其含量,我们通过测定这些指标含量的变化就可以知道干旱对植物的损伤有多严重。
植物经常遭受干旱胁迫的危害,全世界干旱、半干旱地区的面积占总面积的43%,而中国更为严重,约占51.9%,因而研究植物的抗旱性尤为重要。
由实验数据可知,当小麦受到干旱胁迫时,小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)的含量均升高。
关键词:干旱、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)1.引言1.1干旱及干旱对植物的影响干旱化已成为世界性的问题,中国干旱半干旱地区面积为256.6×104km2,占国土面积的26.73%。
在我国各干旱省份中,云南又属于干旱的省份之一。
对植物影响的诸多自然因素中,干旱占首位。
因此研究干旱对植物的影响就尤为重要,以利于应用于农作物上。
在农业上可以采取植物的各种抗旱机制来抵抗干旱对农作物的损伤,才不致使庄稼减产,利于丰收。
那么,究竟什么算干旱呢?就让我们来看看它的定义吧!当植物耗水大于吸水时,就会使组织内水分亏损,简而言之,过度水分亏缺的现象,称为干旱。
干旱可分为大气干旱和土壤干旱。
土壤干旱时,植物生长困难或完全停止,受害情况比大气严重。
我国农业每年受旱灾面积达2500多万km2。
干旱胁迫对三种草本植物生理生化特性的影响【摘要】在干旱胁迫下,植物生理生化特性受到严重影响。
本文通过对三种草本植物的研究发现,干旱胁迫会导致植物生长受阻,光合作用和呼吸作用减弱,叶片解剖结构发生变化,抗氧化能力下降,植物生长调节物质出现变化。
不同草本植物在干旱胁迫下的生理生化特性存在差异,但它们都通过调节适应机制来应对干旱环境,如增强抗氧化能力、调节生长调节物质的平衡。
这些研究结果为草本植物的种植和管理提供了重要启示,为进一步研究草本植物在干旱环境下的生理生化特性提供了参考依据。
【关键词】关键词:干旱胁迫、草本植物、生理生化特性、生长、光合作用、呼吸作用、叶片解剖结构、抗氧化能力、生长调节物质、适应机制、种植管理。
1. 引言1.1 背景介绍干旱是全球性的自然灾害之一,严重影响着草原生态系统的稳定性和植物生长发育。
随着全球气候变暖的加剧,干旱频率和强度逐渐增加,对草原植被造成了严重的威胁。
草本植物作为草原生态系统的主要组成部分,对干旱的胁迫具有一定的耐受能力,但其生理生化特性受到了不同程度的影响。
干旱胁迫导致植物水分亏缺,影响了其生长发育过程。
植物在干旱条件下会出现凋谢、叶片卷曲等现象,严重影响了其生长速率和产量。
干旱还会影响植物的光合作用和呼吸作用,导致光合速率下降,呼吸速率增加,从而影响了植物的能量代谢和生长。
干旱胁迫也会对植物的叶片解剖结构产生影响,导致叶片厚度增加、气孔关闭、叶蜡层增厚等变化,影响了植物的水分蒸发和气体交换过程。
干旱还会诱导植物产生大量的活性氧物质,导致氧化应激加剧,影响了植物的抗氧化能力。
了解干旱胁迫对草本植物的生理生化特性的影响,对于深入探讨草原植被对干旱的适应机制具有重要的意义。
1.2 研究目的本研究的目的是探究干旱胁迫对三种草本植物生理生化特性的影响,从而深入了解植物在干旱环境下的适应机制。
具体目的包括:1.研究干旱胁迫对植物生长的影响,了解其对地上部分和根系生长的影响情况;2.分析干旱胁迫对光合作用和呼吸作用的影响,揭示植物在干旱条件下能量代谢的变化;3.考察干旱胁迫对叶片解剖结构的影响,探讨其对植物水分运输和气体交换的影响;4.评估干旱胁迫对植物抗氧化能力的影响,了解其在抗氧化防御方面的表现;5.探讨干旱胁迫对植物生长调节物质的影响,揭示其在植物生长发育调控中的作用。
PEG模拟干旱胁迫下外源生长调节剂对大豆生理生化指标的影响1. 引言1.1 背景介绍大豆作为世界上重要的粮食作物之一,在干旱环境下容易受到影响,导致产量和品质下降。
干旱胁迫会导致植物生长受限,影响生理生化过程,因此研究干旱胁迫下大豆生理生化指标的变化对于提高大豆的抗旱能力具有重要意义。
外源生长调节剂作为一种植物生长的调节剂,在植物的生长发育过程中扮演着重要的角色。
它们可以通过调节植物的内部代谢过程、促进植物的生长和发育,在一定程度上提高植物对各种环境胁迫的适应能力。
因此,研究外源生长调节剂在干旱胁迫下对大豆生理生化指标的影响,可以为进一步提高大豆的抗旱性能提供理论基础。
本研究旨在探究外源生长调节剂在PEG模拟干旱胁迫下对大豆生理生化指标的影响,并结合机理探究和实验方法,从分子水平和生理生化层面解析外源生长调节剂对大豆的作用机制,为未来研究提供参考依据。
1.2 研究意义通过探究外源生长调节剂对大豆的作用机理,可以为解决干旱胁迫下大豆生长发育受阻的问题提供新思路和方法。
结合PEG模拟干旱胁迫条件下的研究,可以深入了解外源生长调节剂在干旱胁迫条件下的作用机制,为提高大豆干旱抗性和生产效益提供科学依据。
本研究旨在探讨外源生长调节剂在干旱胁迫条件下对大豆生理生化指标的影响,从而为大豆的干旱适应机制研究提供新视角和思路,为提高大豆干旱抗性和生产效益提供理论支持和实践指导。
2. 正文2.1 外源生长调节剂对大豆生理生化指标的影响1. 生长促进作用:外源生长调节剂能够通过促进大豆的生长发育过程,增加植株的叶片面积、根系长度和幼苗的高度,从而提高植株的光合作用效率和养分吸收能力。
2. 抗氧化能力:外源生长调节剂可以增强大豆植株的抗氧化能力,降低干旱胁迫对植物造成的氧化损伤,减轻干旱对植物生长的不利影响。
3. 胁迫适应性:外源生长调节剂可以调节大豆植株的生理代谢过程,促进植物对干旱胁迫的适应能力,提高植物的抗旱性和生存率。
干旱胁迫对植物生理生化指标的影响摘要:本文以实验室提供的小麦种子作为材料,在实验室种植,评估小麦种子发芽率,并利用PEG 模拟小麦干旱胁迫,通过紫外分光光度计法测定小麦幼苗各生理生化指标综合评价干旱胁迫对小麦生理生化的影响,实验发现,干旱胁迫下,小麦幼苗抗氧化酶系统、脯氨酸、过氧化氢、丙二醛等含量均明显增加,表现出有效的抗旱效应,说明在干旱胁迫下,植物能够通过合成自身所需的以上物质来达到抗旱的作用,而且这些物质可以作为植物抗旱指标来对植株进行抗旱性评价。
关键词:玉米种子小麦幼苗发芽率抗氧化酶(POD 脯氨酸(pro )丙二醛(MDA )H 2O 2引言:虽然地球上的有70%的水分覆盖,但是能够真正的被人类利用的水资源却很少。
近年来,由于环境的恶化以及温室效应的加剧,越来越多的地方出现干旱现象,由于缺水而导致粮食产量的减少,我们需要提高农作物的抗旱性,从而减少生产用水。
小麦是世界上总产量排名第二的粮食作物,因此研究小麦抗旱性,对于实现小麦水资源高效利用和农业可持续发展具有重要意义;通过测定作物抗旱指标可以确定植物的抗旱能力,前人有关小麦抗旱性的研究,围绕抗旱性评价指标、抗旱生理指标等已有较多报道,本实验通过利用前人的研究方法测定小麦多个生理指标进而对这批小麦种子抗旱性综合评价。
一、材料:玉米种子小麦种子小麦幼苗二、方法:(1)、取50粒吸胀的玉米种子或小麦种子→沿胚的中心线切成两半(严格区分两个半粒),进行下列实验:其中50个半粒进行TTC 染色(30℃水浴 20min )另50个半粒进行曙红染色(室温染色10 min)→洗净后观察。
(2)、Pro 的提取:分别取0.1 g实验组和对照组的幼苗→加入3 mL 3%磺基水杨酸(SSA )和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →上清液定容至5 mL。
测定:上清液各2 mL →分别加入( 2 mL冰乙酸和2 mL茚三酮试剂→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min(若没沉淀可略此步骤)→分别测定A520计算:(3)MDA 提取:分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 mL 0.1% TCA 和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 0.1%TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。
干旱胁迫对小麦的生理生化化指标的影响摘要:研究干旱胁迫对小麦生理生化指标脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性糖(WSS)的含量的影响。
结果表明干旱对这些生理生化指标的含量都有影响,经干旱胁迫后Pro、MDA、H2O2、PPO、GSH、WSS的含量显著升高,且Pro和PPO的含量升高的幅度极显著。
只有POD的含量经干旱胁迫后呈下降趋势。
从总体上看,经胁迫后的小麦抗逆性强于正常生长的小麦。
关键词:小麦、干旱、Pro、MDA、H2O2、PPO、GSH、WSS、POD 植物体生存在自然环境中,由于自然环境是个变数,其水热条件随时都变化,对植物多少会产生一些影响。
凡是对植物产生伤害的环境都被称为逆境,也称胁迫。
干旱也属于逆境,水分在植物的生命活动中占主导地位,大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。
植物的生长主要是叶的生长,但Hsico等(1987年)指出,叶的扩展生长对缺水最为敏感,轻微的胁迫就会使其受到明显限制。
扩展生长不论是细胞分裂分化或体积扩大,都同时依赖于水的吸收、溶质的积累和胞壁的松驰。
任何能直接或间接影响三者之一的因素均能影响生长。
当植物受到逆境胁迫时,会采取一定的措施来抵抗不良环境,比如生理生化指标Pro、MDA、H2O2、PPO、GSH、WSS、POD等发生变化。
小麦是世界上仅次于玉米的第二大粮食作物,也是我国北方主要的粮食作物之一。
世界上约有70%的小麦播种面积分布在干旱、半干旱农业区。
其在生长过程中,经常会受到干旱的影响,在世界范围内,由于水分所造成的减产,可能要超过其他因素所导致的产量损失总和。
,干旱胁迫下小麦的生理生化特性差异被认为是小麦抗旱性差异的内在原因。
本次实验是研究吸胀12小时萌发一周后,干旱处理5天的小麦其生理生化指标含量的变化,这可以为抗旱研究作出一点贡献。
YU N N AN NORM AL U Z 丨V E:民曰IT Y2014-2015学年上学期植物生理学实验科技论文题目干旱胁迫对小麦生理生活指标的影响姓名_____________ 张蓉娜 __________________ 学号 ___________ 124120249 ______________ 院、系生命科学学院应用生物教育__________ 专业12应用生物教育A班____________________ 任课教师___________ 李忠光(教授) _____________二0一四年十二月干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响12应用生物教育A班张蓉娜124120249 摘要:干旱胁迫是影响小麦产量的重要胁迫因素,而干旱胁迫对小麦生理生化指标有显著影响。
通过对干旱胁迫下的小麦幼苗与正常小麦幼苗中的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O9、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的提取与含量测定分析,实验结果表明:干旱胁迫下的小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量均比正常小麦幼苗的含量高,证明干旱胁迫对小麦生理生化指标有影响。
关键词:干旱胁迫、小麦、生理指标引言:目前全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36%,占耕地面积的43%,大多数国家都面临水资源危机,我国也不例外⑴。
干旱在我国分布广泛,一年四季均有可能发生,对农业生产影响十分严重。
小麦是世界上仅次于玉米的第二大粮食作物,世界上约有70%的小麦播种面积分布在干旱、半干旱农业区⑵。
如果干旱发生在小麦开花期或者灌浆期,就会导致其灌浆期减短、产量严重减少[3]。
其在生长过程中,经常会受到干旱的影响,在世界范围内,由于水分所造成的减产,可能要超过其他因素所导致的产量损失总和[4]。
由于环境污染导致可利用水资源大大减少,干旱现象日益严重。
干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响干旱胁迫是指植物在生长过程中遭受水分不足的环境压力。
干旱胁迫对小麦幼苗的生理生化指标有着显著的影响。
本文将从气孔开闭调控、叶片水分含量、叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质等方面探讨干旱胁迫对小麦幼苗的影响。
首先,干旱胁迫导致小麦幼苗气孔关闭。
气孔是植物的气体交换通道,负责二氧化碳的吸收以及水分的排出。
在干旱条件下,小麦幼苗通过控制气孔的开闭以减少水分的蒸腾损失。
研究表明,干旱胁迫引起幼苗叶片气孔关闭,导致CO2供应不足,影响光合作用效率的提高。
其次,干旱胁迫导致小麦幼苗叶片水分含量的下降。
在干旱条件下,植物通过气孔关闭和根系发达来减少水分的损失。
受到干旱胁迫的小麦幼苗发生了可逆的脱水现象,导致叶片水分含量下降。
研究发现,小麦幼苗叶片水分含量的下降会影响光合作用的进行,从而影响生长和发育。
此外,干旱胁迫会导致小麦幼苗叶绿素含量减少。
叶绿素是光合作用的重要组成部分,对植物进行光合作用和光能捕获起着重要作用。
在干旱条件下,小麦幼苗的光合作用受到抑制,导致叶绿素合成减少。
研究发现,干旱胁迫下小麦幼苗的叶绿素含量减少,降低了植物的光合作用效率和光能利用率。
此外,干旱胁迫还会影响小麦幼苗的抗氧化酶活性。
抗氧化系统是植物抵抗氧化应激的重要保护机制。
研究发现,在干旱胁迫下,小麦幼苗的抗氧化酶活性增加,如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶等。
这些酶活性的增加可以帮助小麦幼苗减轻干旱胁迫引起的氧化应激损伤。
最后,干旱胁迫还会影响小麦幼苗的渗透调节物质的积累。
渗透调节物质是植物应对干旱胁迫的重要途径,可以保持细胞内外水分的平衡。
研究发现,在干旱胁迫下,小麦幼苗会积累大量的渗透调节物质,如脯氨酸和脱氧核糖核酸。
这些物质可以增加细胞的渗透浓度,提高细胞对水分的吸收和保持能力,从而减轻干旱胁迫带来的水分损失。
综上所述,干旱胁迫对小麦幼苗的生理生化指标有着显著影响。
干旱胁迫引起小麦幼苗的气孔关闭、叶片水分含量下降、叶绿素含量减少以及抗氧化酶活性的改变。
模块四逆境胁迫对植物生理生化指标的逆境胁迫是指外界环境对植物产生的不良影响,包括高温、低温、干旱、盐碱、重金属等。
这些逆境胁迫会导致植物生理生化指标的变化,从而影响植物的生长发育和生理功能。
本文将介绍逆境胁迫对植物生理生化指标的影响,并分析其原因。
逆境胁迫对植物生理生化指标的影响主要表现在以下几个方面:1.水分状态与渗透调节:干旱和盐碱逆境胁迫会导致植物体内水分的丧失和渗透调节的破坏。
植物在逆境胁迫条件下会调节活性氧的产生和清除来保持细胞内的稳态,同时还会积累脯氨酸等低分子有机物来调节渗透压平衡。
2.叶绿素含量与光合作用:逆境胁迫会导致植物叶片中叶绿素含量的下降,从而影响光合作用的进行。
高温、低温和干旱胁迫会导致叶绿素降解加快,光合作用受损;而盐碱胁迫则通过离子平衡和渗透调节的失常影响光合作用。
3.抗氧化酶活性与活性氧代谢:逆境胁迫会导致植物体内活性氧的积累,从而引起细胞膜的脂质过氧化和DNA、蛋白质的氧化损伤。
植物为了对抗活性氧胁迫会产生一系列抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等,这些酶的活性可以作为衡量抗氧化能力的指标。
4.渗透物质与保护酶活性:干旱和盐碱胁迫会导致植物细胞内离子平衡的破坏,从而引起细胞的脱水。
植物为了保护细胞正常功能会积累渗透物质如脯氨酸、可溶性糖、脂肪酸等,同时产生保护酶如抗氧化酶、抗脂质氧化酶等来维持细胞正常代谢。
逆境胁迫造成植物生理生化指标的变化主要是由于逆境条件下植物细胞内能量供应和物质代谢的异常。
高温和干旱胁迫会导致植物细胞色素和蛋白质降解加快,从而导致叶绿素含量和抗氧化酶活性的下降;而低温和盐碱胁迫则会影响细胞膜的稳定性和渗透调节的平衡,进而影响细胞代谢和光合作用的进行。
值得注意的是,不同植物对逆境胁迫的响应能力以及表现出的生理生化指标变化是有差异的。
有些植物对逆境胁迫具有较强的耐受性,能够通过调节渗透调节物质来适应逆境环境;而有些植物则对逆境胁迫较为敏感,容易受到损害。
PEG模拟干旱胁迫下外源生长调节剂对大豆生理生化指标的影响随着全球气候变化的加剧,干旱等极端气候事件频繁发生,给农业生产带来了严重的影响。
大豆作为世界上重要的粮食作物之一,其生长发育受到干旱胁迫的影响尤为显著。
如何通过外源生长调节剂来提高大豆干旱胁迫下的耐受性已成为研究的热点之一。
本研究旨在通过PEG模拟干旱胁迫,探讨外源生长调节剂对大豆生理生化指标的影响,为提高大豆的干旱适应能力提供理论依据。
实验材料与方法1. 实验材料本实验选用大豆品种为xx,外源生长调节剂选用赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)和吲哚丙酸(IAA)。
2. 实验方法2.1 PEG模拟干旱胁迫处理将大豆种子进行表面消毒后,在无菌条件下播种培养。
种子萌发后,随机挑选一定数量的幼苗进行干旱胁迫处理,即将幼苗的生长基质用PEG溶液处理,控制生长基质含水量为-0.6MPa,持续处理48小时。
另外一部分幼苗则继续在正常条件下生长作为对照组。
2.2 外源生长调节剂处理在干旱处理后的幼苗中,分别喷施GA、ABA和IAA处理液,浓度分别为xx,持续处理24小时。
对照组则不进行外源生长调节剂处理。
2.3 取样分析在外源生长调节剂处理后,取大豆幼苗的叶片和根部组织,分别进行生理生化指标的分析。
实验采用的生理生化指标包括叶绿素含量、叶片相对电导率、根系活力、丙二醛含量、抗氧化酶活性等指标。
结果与讨论本实验结果显示,在模拟干旱胁迫下,大豆幼苗的生理生化指标受到了明显的影响。
叶绿素含量下降,叶片相对电导率升高,根系活力减弱,丙二醛含量增加,抗氧化酶活性也发生变化。
这表明干旱胁迫导致大豆幼苗受到了氧化损伤和细胞膜的破坏,影响了其正常的生长发育。
而在IAA处理下,大豆叶绿素含量有所增加,叶片相对电导率降低,根系活力略微提高,丙二醛含量减少,抗氧化酶活性增强。
这表明吲哚丙酸对大豆的干旱胁迫具有一定的保护作用,可以减轻干旱对植物的损伤。
外源生长调节剂对大豆干旱胁迫下的生理生化指标具有不同的影响。
干旱胁迫对植物生理生化指标的影响摘要:水是生命之源,地球上任何生物的生存都离不开水。
并且,很多生物在出现缺水时都表现出一系列相应的症状,特别是植物最明显。
植物常常遭受的有害影响因素之一就是缺水,当植物消耗的水分无法从外界得到补充时,就会使植物体内的一些生理生化指标发生变化,如脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)等的含量。
实验通过分光光度计分别在不同的波长中测出吸光率,间接计算出其含量,我们通过测定这些指标含量的变化就可以知道干旱对植物的损伤有多严重。
植物经常遭受干旱胁迫的危害,全世界干旱、半干旱地区的面积占总面积的43%,而中国更为严重,约占51.9%,因而研究植物的抗旱性尤为重要。
由实验数据可知,当小麦受到干旱胁迫时,小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)的含量均升高。
关键词:干旱、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)1.引言1.1干旱及干旱对植物的影响干旱化已成为世界性的问题,中国干旱半干旱地区面积为256.6×104km2,占国土面积的26.73%。
在我国各干旱省份中,云南又属于干旱的省份之一。
对植物影响的诸多自然因素中,干旱占首位。
因此研究干旱对植物的影响就尤为重要,以利于应用于农作物上。
在农业上可以采取植物的各种抗旱机制来抵抗干旱对农作物的损伤,才不致使庄稼减产,利于丰收。
那么,究竟什么算干旱呢?就让我们来看看它的定义吧!当植物耗水大于吸水时,就会使组织内水分亏损,简而言之,过度水分亏缺的现象,称为干旱。
干旱可分为大气干旱和土壤干旱。
土壤干旱时,植物生长困难或完全停止,受害情况比大气严重。
我国农业每年受旱灾面积达2500多万km2。
[1]水分在植物的生命活动中起着极大的作用,全世界由于水分亏缺导致的减产超过其他因素造成的减产的总和[2]。
大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。
随着干旱时间的延长,植物可吸收的水分越来越少。
因此,植物的一些生理生化指标都发生了一定程度的变化。
1.2实验的目的及意义希望可以通过本次实验让我们掌握干旱胁迫下植物的一些生理生化指标的测定方法,并且通过测定这些指标含量的变化来了解干旱对植物的伤害有多严重,及干旱胁迫对植物的伤害原因及研究其抗旱机理。
当知道植物的抗旱机制后我们就可以利用其抗旱机制,采取相应的措施来保护植物了,特别是一些农作物和一些景观植物。
2.材料与方法2.1材料植物材料:小麦种子、玉米种子;主要试剂:0.1% HgCl2 ,TTC,3%磺基水杨酸(SSA),冰乙酸,茚三酮,PBS(pH=7.8) ,0.6%TBA(用0.6% TCA配制), PBS (pH=6.8,内含1mMHA),0.1%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制] ,PBS,(pH=5.8,内含0.1mmol/ LEDTA, 1%PVP), POD反应混合液(10 mmol/L愈创木酚,5mmol/L H2O2,用PBS溶解),PPO反应混合液( 20 mmol/L邻苯二酚,用PBS溶解)5%三氯乙酸,PBS (pH=7.7) ,4 mM DTNB (用0.1MpH=6.8PBS现配)。
主要仪器:分光光度仪,离心机,试管,微量加样器,研钵等。
2.2 实验种子的处理:品种为晴3或鲁玉13的玉米种子或小麦种子(购于西山种子公司)→用0.1% HgCl消毒10 min后→用蒸馏2水漂洗干净→用蒸馏水于26℃下吸涨12 h → 播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘(24cm×16cm)中→于26℃下暗萌发60 h →计算发芽率(注意与前面结果比较)→选取长势一致的玉米幼苗做干旱5天、高温、盐渍或低温下处理(去除较矮或较高的玉米幼苗)。
种子发芽率的测定:各取50粒吸胀的玉米种子或小麦种子→沿胚的中心线切成两半(严格区分两个半粒),进行下列实验:其中50个半粒进行TTC染色(30℃水浴 20 min),取50个半粒进行曙红染色(室温染色10 min)→洗净后观察。
根据两种方法的染色情况,分别计算发芽率。
2.3 实验方法及步骤(1)、脯氨酸(Pro)含量的测定Pro的提取:分别取0.1 g实验组和对照组的幼苗→加入3 mL 3%磺基水杨酸(SSA)和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。
测定:上清液各2 mL →分别加入 2 mL冰乙酸和2 mL茚三酮试剂→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min(若没沉淀可略此步骤)→分别测定A520计算:(2)、丙二醛(MDA)含量的测定MDA提取:分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 mL 10% TCA 和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 10%TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。
测定:分别取上清液各2 mL →加入0.5%TBA(用10%TCA配制) 2 mL→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心5 min (视沉淀有无)→分别测定OD450和OD532。
计算:OD450 = C1×85.4OD532 = C1×7.4+155000×C2解得:C 1/(mmol/L)=11.71 OD450C 2/(mmol/L)= 6.45 OD532- 0.56 OD450(式中,C1为可溶性糖浓度,C2为MDA的浓度。
)(3)过氧化氢(H2O2)含量的测定H 2O2提取:分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 mL 0.3%三氯乙酸(TCA)和少许石英砂→充分研磨→用2 mL TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。
测定:分别取上清液各4 mL →加入0.1%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制]0.2 mL→摇匀→ OD410计算:(4)、抗氧化酶含量的测定抗氧化酶的提取:分别取0.1 g实验材料→加入少许石英砂和3 ml提取液(50mmol/L PBS, pH6.0,内含0.1mmol/ LEDTA, 1%PVP)→充分研磨→转入离心管中→用2 ml提取液洗研钵→ 5000rpm离心10 min →量上清液体积→用于测定POD和PPO酶活性或分装后转至-20或-80℃保存。
(5)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)含量的测定POD测定:取POD反应混合液(10 mmol/L愈创木酚,5 mmol/L H2O2,用PBS溶解)3 ml,加入酶液50μl(空白调零用提取液取代),立即记时,摇匀,读出反应0.5和1.5 min时的A470。
PPO测定:取PPO反应混合液( 20 mmol/L邻苯二酚,用PBS溶解)3 ml,加入酶液0.1 ml(空白调零用提取液取代),立即记时,摇匀,读出反应0.5和1.5 min时的A410。
以每分钟A值变化0.01所需要的酶液的量为一个活力单位(U),则:(6)、谷胱甘肽(GSH)含量的测定GSH的提取:分别取0.1 g实验组和对照组的幼苗→加入3 mL 3%三氯乙酸(TCA)和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 3% TCA洗研钵→ 5000 rpm离心10 min →量上清液体积。
测定:上清液各2 mL (空白用3%三氯乙酸代替) →分别加入0.4 mL1M NaOH → 1 mL 2 mM DTNB → 25℃ 5 min→测定A412计算:3.实验结果及分析:(1)发芽率的测定:小麦:TTC 染色法:48个具有活力,因此其发芽率为:48/50×100%=96%;曙红染色法:50个具有活力,因此其发芽率为:50/50×100%=100%。
玉米:TTC 染色法:45个具有活力,因此其发芽率为:45/50×100%=90%;曙红染色法:47个具有活力,因此其发芽率为:47/50×100%=94%。
分析:两种方法测定的发芽率不一样,可能是因为:由数据可以看出,TTC染色的种子发芽率普遍比曙红染色的低,可能是因为TTC染色法的染色部位是胚,曙红染色法的染色部位是胚乳,并且在种子中胚比胚乳小很多,有的种子被虫吃了一部分,或者是切种子的时候另一半没有切到胚,影响观察结果,所以TTC染色的发芽率比曙红染色的低。
(2)脯氨酸(Pro)含量测定:AV总V显V用Pro content520干旱组 1.296 4.6ml6ml2ml55.20 μ mol.g-1FW对照组0.047 4.9ml6ml2ml 2.13μ mol.g-1FW计算过程:根据公式:(式中ε=3.24mol.cm,L=1cm,W=0.1g)带入数据可求得Pro content。
计算结果为干旱组脯氨酸含量为55.2 μmol.g-1FW,对照组脯氨酸含量为2.13μmol.g-1FW.实验组与对照组比较,可以看出实验组的脯氨酸含量是对照组的25.9倍左右,表明遭受干旱胁迫时小麦幼苗中Pro含量迅速上升。
(3)丙二醛(MDA)含量的测定:OD532OD450C1C2干旱组0.3470.95411.170mmol/L 1.704m mol/L 对照组0.0430.0510.597mmol/L0.249mmol/L 计算过程:根据公式:OD450 = C1×85.4OD532 = C1×7.4+155000×C2解得:C 1/(mmol/L)=11.71 OD450C 2/(mmol/L)= 6.45 OD532- 0.56 OD450(式中,C1为可溶性糖浓度,C2为MDA的浓度。
)可计算出C1, C2的值。
计算结果为干旱组的MDA的浓度为1.704 mmol/L,对照组的MDA的浓度为0.249mmol/L,干旱组为对照组的6.8倍左右,说明当遇到干旱胁迫时小麦幼苗中MDA含量比正常生长的含量高。
(4)H2O2测定:V总V用V显OD410H2O2content干旱组 4.8 ml 4 ml 4.2 ml0.6389.924μ mol.g-1FW 对照组 4.7 ml4ml 4.2 ml0.476 2.305 μ mol.g-1FW 计算过程:根据公式:(式中ε=3.24mol.cm,L=1cm,W=0.1g)带入表中的数据即可算出H2O2content。
计算结果得到干旱组中H2O2为9.924umol.g-1FW,对照组中H2O2为2.305umol.g-1FW,干旱组为对照组的4.3倍左右,说明当遇到干旱胁迫时小麦幼苗中H 2O2含量上升。