基本信息
- 項目名稱：
- 油菜素內酯增強辣椒抗旱性的研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本作品以湘研6號辣椒為材料，對干旱處理下的辣椒噴施油菜素內酯(BR)，研究BR對辣椒生長、開花結果、以及光合作用和氧化代謝的影響，探索BR增強辣椒抗旱性的作用機制，為農業(yè)生產提供理論和實踐依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 以辣椒品種湘研6號為材料，研究了干旱脅迫下油菜素內酯（BR）對辣椒抗旱性的影響。結果表明，BR處理明顯促進了干旱脅迫下辣椒的凈光合速率、花粉活力以及花粉在柱頭上的萌發(fā)率，減緩了干旱脅迫對辣椒生長量和開花結果的抑制；減少辣椒落蕾、落花和落果率，有利于干旱脅迫下辣椒總產量、單果重和千粒重的增加。BR促進了正常生長條件下辣椒葉片中H2O2含量的增加，同時誘導了APX等抗氧化酶活性的增強；與干旱脅迫下植株比較而言，雖然BR處理對干旱脅迫下植株葉片中SOD和POD活性影響不大，但其顯著促進辣椒葉片APX和CAT酶活性的增強，從而減輕了干旱脅迫下辣椒葉片中H2O2和MDA含量。由此我們推測：外源BR處理可通過促進辣椒葉片光合作用、抗氧化酶活性、花粉活力和花粉在柱頭的萌發(fā)率，以提高干旱脅迫下辣椒的生長及開花結果能力，從而增強了辣椒對干旱脅迫的抗性；并且BR誘導辣椒抗氧化酶活性增強的可能作用機制為：BR首先促進了辣椒體內H2O2信號分子含量的上升，然后H2O2誘導了葉片中APX等抗氧化酶活性的增強，從而促進了辣椒抗氧化能力的增強。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 對干旱脅迫下的辣椒噴灑BR，探究BR增強辣椒抗旱性的作用機制。 實驗設計： a 培育辣椒； b處理：按照正常澆水、正常澆水+BR處理、干旱處理、干旱+BR處理，共四種處理處理辣椒： c 耐旱性指標測定：分別對各組辣椒的生長指標、抗氧化酶活性及光合作用進行測定。
科學性、先進性及獨特之處
- 本作品證實BR能提高作物的產量；并推測出BR提高作物抗性可能的作用機制。 此外本作品首次報道BR對干旱脅迫下辣椒開花結果的影響。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我們的研究成果證實BR不僅可以促進正常栽培條件下辣椒的產量，其增產率達35%；且能緩解干旱脅迫下辣椒產量的下降，干旱后噴施BR的辣椒的產量為干旱脅迫下辣椒產量的2.4倍。因此研究成果對于辣椒生產具有現(xiàn)實指導意義，在夏季辣椒生產中具有實際應用價值。此外，我們的研究成果也可為生產實踐中利用BR提高其它夏季果菜類作物對干旱脅迫的抗性，促進其產量與品質的提高提供實踐指導。
學術論文摘要
- 以辣椒品種湘研6號為材料，研究了干旱脅迫下油菜素內酯（BR）對辣椒抗旱性的影響。結果表明，BR處理明顯促進了干旱脅迫下辣椒的凈光合速率、花粉活力以及花粉在柱頭上的萌發(fā)率，減緩了干旱脅迫對辣椒生長量和開花結果的抑制；減少辣椒落蕾、落花和落果率，有利于干旱脅迫下辣椒總產量、單果重和千粒重的增加。BR促進了正常生長條件下辣椒葉片中H2O2含量的增加，同時誘導了APX等抗氧化酶活性的增強；與干旱脅迫下植株比較而言，雖然BR處理對干旱脅迫下植株葉片中SOD和POD活性影響不大，但其顯著促進辣椒葉片APX和CAT酶活性的增強，從而減輕了干旱脅迫下辣椒葉片中H2O2和MDA含量。由此我們推測：外源BR處理可通過促進辣椒葉片光合作用、抗氧化酶活性、花粉活力和花粉在柱頭的萌發(fā)率，以提高干旱脅迫下辣椒的生長及開花結果能力，從而增強了辣椒對干旱脅迫的抗性；并且BR誘導辣椒抗氧化酶活性增強的可能作用機制為：BR首先促進了辣椒體內H2O2信號分子含量的上升，然后H2O2誘導了葉片中APX等抗氧化酶活性的增強，從而促進了辣椒抗氧化能力的增強。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 白潔，蔣衛(wèi)杰，余宏軍，劉艷鵬．外源ABA、Put 和BR對亞適溫條件下番茄幼苗葉片保護酶活性的影響．中國農學通報，2007，23：317-320 曹云英，趙華. 高溫脅迫下油菜素內酯對水稻幼苗的保護作用.中國水稻科學，20 07，21：525-529 馮朝紅，李凱榮，張鵬文，劉建利. 干旱脅迫下油菜素內酯對文冠果苗木抗氧化酶活性和抗氧化劑含量的影響. 干旱地區(qū)農業(yè)研究，2008，26：152-155 胡文海，黃黎鋒，毛偉華，周艷虹，喻景權．油菜素內酯對黃瓜苗期葉片光合機構調節(jié)作用的研究．園藝學報，2006，33：762-766 胡文海，曾建軍，曹玉林，肖宜安，段智輝．干旱脅迫對兩種辣椒葉片氣體交換和葉綠素熒光特性的影響．干旱地區(qū)農業(yè)研究，2008，26：156-160 李凱榮，李會科，王?。烊挥筒怂貎弱t富士蘋果抗旱增產效應的研究．園藝學報，2006，33：1059-1062 李陽，齊曼.尤努斯，祝燕．水分脅迫對大果沙棗光合特性及生物量分配的影響．西北植物學報，2006，26：2493-2499 劉玲，沙奕卓，白月明．中國主要農業(yè)氣象災害區(qū)域分布于減災對策．自然災害學報，2003，12：92-97. 宋鳳斌，戴俊英．干旱脅迫對玉米花粉和花絲表面超微結構及兩者活力的影響．吉林農業(yè)大學學報，2004，26：1-5 王賀正，馬均，李旭毅，李艷，張榮萍，汪仁全．水分脅迫對水稻結實期活性氧產生和保護系統(tǒng)的影響．中國農業(yè)科學，2007，40：1379-1387 薛吉全，馬國勝，路海東，任建宏．作物抗旱性與作物生產．西安聯(lián)合大學學報，2001，4：22-26. 張青林,羅正榮．部分柿屬雄性種質巨大花粉、花粉離體及其在羅田甜柿柱頭上的萌發(fā)率．果樹學報，2006，23：293-296
同類課題研究水平概述
- 干旱是農業(yè)生產中的最主要限制因子之一，據(jù)統(tǒng)計，干旱、半干旱土地約占我國陸地總面積的二分之一，即使在我國南方非干旱區(qū)域在夏季也常會發(fā)生季節(jié)性干旱。干旱對農業(yè)生產的影響居各種自然災害之首，其危害程度相當于其它自然災害之和，嚴重影響到作物的產量與品質。研究表明，干旱脅迫可導致光合作用下降和活性氧增加，從而造成作物傷害。減數(shù)分裂和花期是植物生殖生長階段兩個對各種脅迫最敏感的時期，干旱脅迫導致花粉花絲活力下降、抑制花粉在柱頭上的黏附和花粉管的生長；干旱脅迫也可通過減少對生殖器官有機物的供應，從而阻礙了生殖器官的發(fā)育，進一步影響到作物的產量與品質。 油菜素內酯（Brassinosteroid, BR）是從油菜的花粉中分離獲得的一種新型植物激素，廣泛分布于各種植物組織中。BR在植物器官分化、組織發(fā)育、開花和衰老等生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要調控作用?，F(xiàn)在越來越多的研究表明BR具有增強植物對低溫、高溫、鹽脅迫、干旱 等的抗性。而且，BR還具有直接促進植物光合作用的效果目前也有研究表明BR可有效地降解施用于作物上的農藥殘留。由此可見BR是一種集高效生產、有效抗逆、綠色環(huán)保為一體的植物激素。然而，BR提高作物抗性的研究主要集中于抗氧化能力方面，并且其促進作物抗氧化能力增強的作用機制不明確。而且，BR作為一種最初由植物花粉中獲得，并且在種子和花等生殖器官中含量最高的植物激素，應該對植物生殖器官的發(fā)育起著重要作用，但目前極少有從BR對逆境脅迫下作物生殖器官的影響這一角度探索BR增強作物抗性的研究。 基于這種認識，我們以辣椒為材料，就BR對辣椒生長、開花結果、花粉活力、抗氧化酶活性、光合作用等相關生長發(fā)育及生理代謝過程開展研究，以期探索BR是否可有效促進干旱脅迫下辣椒的開花結果及其作用機制，并試圖探究BR促進干旱脅迫下辣椒抗氧化能力增強的作用機制，從這兩個方面來探明BR促進辣椒抗旱性的作用機制，為農業(yè)生產提供理論依據(jù)和實踐指導。
