低溫脅迫對玉米葉片抗寒性的影響

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1、低溫脅迫對玉米葉片抗寒性的影響生科1301張一鳴（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黑龍江哈爾濱150030）摘要：由于低溫可使幼苗的細胞膜脂發(fā)生改變，破壞膜結(jié)構(gòu)，引起代謝紊亂，對植物造成傷害。為驗證其傷害程度，本實驗以九龍和利禾兩種玉米幼苗為原料，以低溫處理0h為對照組，4℃處理12h，24h為實驗組，分別進行葉綠體色素含量測定，過氧化物酶活性測定，電導(dǎo)儀法測定植物細胞質(zhì)膜透性實驗來研究玉米葉片的抗寒性與抗冷性。結(jié)果表明低溫對玉米葉片造成極大影響，主要表現(xiàn)在葉綠體含量的降低，植物葉片電導(dǎo)率先上升后下降，過氧化氫酶逐漸降低?？芍蜏赜衩兹~片受傷害程度與低溫持續(xù)時間，溫度密切相關(guān)

2、。關(guān)鍵詞：玉米抗寒性低溫脅迫葉綠體色素含量過氧化物酶活性電導(dǎo)儀法測細胞質(zhì)膜透性前言：植物固著于某地生長，難以遷移，因此易于受到環(huán)境如凍害，冷害【1】等影響。研究低溫脅迫與植物抗寒性的機理，有助于植物高產(chǎn)與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的維護。據(jù)統(tǒng)計，地球上只有不足10%的陸地適合栽種農(nóng)作物【2】，而在這10%的陸地上所產(chǎn)生的農(nóng)作物，因凍害所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失，每年高達數(shù)千億美元【3】，例如僅在我國東北地區(qū)1969,1972,1976年的三次凍害每年均減產(chǎn)至少50億千克【4】。對于溫帶園林，高寒地帶移栽作物等，減免低溫對植物的影響更是重中之重，特別是我省黑龍江處于高寒地區(qū)，本實驗對于植物抗寒

3、性的研究更具實際意義。1.材料與方法1.1材料：九龍，利禾玉米種子，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物生理教研室提供。1.2方法1.2.1玉米幼苗的培養(yǎng)分別取九龍，利禾玉米種子各300粒左右進行消毒，然后用蒸餾水將玉米種子洗凈，在75%乙醇中消毒15s，浸種催芽處理12h后，用蒸餾水洗三次，洗去種子表面抑制生長的物質(zhì)，然后進行沙培，將沙子平鋪在培養(yǎng)盤上，用噴壺澆適當(dāng)?shù)耐耆珷I養(yǎng)液。將種子放在沙子上，種臍向上，種子間距離適當(dāng)。種子上覆蓋適當(dāng)?shù)纳匙樱s1cm厚，保證沙子濕度適當(dāng)，培養(yǎng)條件為20℃，澆以全素營養(yǎng)液，使生長健康。當(dāng)植物長出四片真葉時進行試驗，低溫脅迫玉米幼苗并測定其

4、5項生理指標(biāo)。?1.2.2處理方法將每個品種的供試材料分為三組，一組于原處繼續(xù)生長，一組移至4℃冰柜低溫脅迫處理12h，另一組移至4℃冰柜進行低溫脅迫處理24h，分別作為常溫對照和低溫處理處取材測定其生理生化指標(biāo)。1.2.3生理指標(biāo)的測定1）葉綠素含量—分光光度計—乙醇法1.稱取剪好的新鮮玉米葉片0.2g，放入研缽中，加入少量石英砂與碳酸鈣及8ml提取液，研磨成勻漿，室溫靜置3—5min后轉(zhuǎn)到10ml離心管中，4000r/min離心5min，取上清液倒入容量瓶定容至25ml。2.將提取液倒入比色杯中，以95%乙醇為空白，在波長為649nm,665nm下測定吸光度。3.

5、計算：Ca=13.95*A665-6.88*A649Cb=24.96*A665-7.32*A665CT=Ca+Cb葉綠體色素含量（mg/g）=CT*V*N/W式中：CT——色素濃度（mg/ml）V——提取液體積（ml）N——植物組織鮮重（g）W——稀釋倍數(shù)2）過氧化物酶活性——愈創(chuàng)木酚法1.稱取0.5g葉片，剪碎，放入研缽中，加適量磷酸緩沖液（pH5.5）研磨成勻漿，將勻漿倒入離心管，4000rpm，離心10min，取上清液，定容至10ml。2.酶活性測定的反應(yīng)體系包括2.9ml0.05M磷酸緩沖液；1.0ml2%H2O2；1.0ml0.05愈創(chuàng)木酚和0.1ml酶液。

6、用加熱煮沸5min的酶液作對照組，反應(yīng)體系加入酶液后，立即于37℃水浴中保溫15min，并加入2.0ml20%的三氯乙酸終止反應(yīng)，在470nm波長下測吸光度。3.計算：過氧化物酶活性=（A470*VT）（0.01*W*VS*t）A470——反應(yīng)時間內(nèi)吸光度變化W——樣品鮮重t——反應(yīng)時間VT——提取酶液總體積Vs——測定取用酶液體積3）植物細胞質(zhì)膜透性——電導(dǎo)儀法1.用6—8mm打孔器打取葉圓片，每組30片，分裝3只稱量瓶。2.每瓶各加10ml去離子水，于針筒中抽去細胞間空氣，水滲入細胞間隙，葉片呈半透明狀，沉入水下，室溫防止1h。3.將各瓶充分搖勻，用電導(dǎo)率儀測初電

7、導(dǎo)值（s1）4.將各瓶置沸水浴10min，殺死植物組織，取出稱量瓶，冷卻至室溫，在室溫下平衡10min，搖勻，測最終電導(dǎo)值（s2）5.計算：相對電導(dǎo)率（L）=（S1-S0）/（S2-S0）傷害率（%）=（L1-Lck）/（1-Lck）S0——蒸餾水電導(dǎo)率S1——煮沸前電導(dǎo)率S2——煮沸后電導(dǎo)率L1——低溫處理時葉片的相對電導(dǎo)率Lck——對照（室溫下）葉片的相對電導(dǎo)率2結(jié)果與分析2.1低溫脅迫對葉綠素含量的影響初始數(shù)據(jù)：初始數(shù)據(jù)九龍利禾葉綠素吸光值A(chǔ)649A665A649A6650h0.4441.0340.4391.0420.4421.0480.439