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干旱胁迫对黄瓜幼苗次生代谢物质含量及相关酶活性的影响

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目录

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摘要

1 文献综述

1.1 黄瓜的基本介绍

1.1.1 黄瓜的植物学特性

1.1.2 黄瓜的生长习性

1.1.3 黄瓜的分类

1.1.4 黄瓜的营养价值

1.2 干旱胁迫

1.2.3 干旱胁迫对植物的影响

1.3 植物次生代谢

1.3.1 植物次生代谢定义

1.3.2 植物次生代谢产物的分类

1.3.3 植物次生代谢相关酶

1.4 植物次生代谢与环境胁迫

2 引言

3 材料与方法

3.1 材料

3.2 处理与取样

3.2.1 黄瓜幼苗的处理

3.2.2 田间持水量的测定

3.3.1 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定

3.3.2 过氧化物酶(POD)活性的测定

3.3.3 多酚氧化酶(PPO)活性的测定

3.3.4 木质素含量的测定

3.3.5 单宁含量的测定

3.3.6 总酚含量的测定

3.3.7 类黄酮含量的测定

4 结果与分析

4.1 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片PAL活性的影响

4.2 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片POD活性的影响

4.3 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片PPO活性的影响

4.4 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片木质素含量的影响

4.5 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片单宁含量的影响

4.6 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片总酚含量的影响

4.7 干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片类黄酮含量的影响

5 讨论

5.1 同一干旱程度下华南型和华北型黄瓜幼苗抗旱性的差异

5.1.1 干旱胁迫与黄瓜幼苗叶片次生代谢相关酶的关系

5.1.2 干旱胁迫与黄瓜幼苗叶片次生代谢产物的关系

5.2 不同干旱程度对华南型和华北型黄瓜幼苗的影响

6 结论

参考文献

致谢

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摘要

黄瓜(Cucumis sativus L.)的培育由来已久,是全球性的蔬菜。但黄瓜对水分要求高,干旱胁迫(droughtstress)对黄瓜产业的持续发展造成了巨大影响,不同地区运输费用高,因此培育抗旱黄瓜品种、进行科学的水分管理是最经济、最直接有效的措施之一,前人在研究植物对干旱胁迫的抗性机制中发现,次生代谢物质含量及相关酶活性在一定程度上可以反映寄主的抗性水平,但关于黄瓜此方面的研究鲜少见报道,因此具有重大意义,且可以为今后进一步研究黄瓜抗性提供基础。
  本课题以黄山老黄瓜(华南型)和中农16号(华北型)的黄瓜幼苗为试材研究了干旱胁迫对其次生代谢物质含量及其相关酶活性的影响。主要探讨不同干旱胁迫条件下黄瓜幼苗的次生代谢产物及相关酶活性的变化规律,分析干旱胁迫下次生代谢物质及其相关酶的积累规律,探讨胁迫后的黄瓜防御反应及抗旱机制以及同一干旱条件下,不同类型黄瓜品种次生代谢产物及相关酶活性的差异,并分析差异存在原因。
  本研究结果显示中农16号黄瓜(华北型)的抗旱性要优于黄山老黄瓜(华南型)的抗旱性,黄山老黄瓜(华南型)幼苗体内的次生代谢物质及其相关酶的变化普遍大于中农16号(华北型)黄瓜,对干旱胁迫的影响更加地敏感。干旱胁迫可以直接影响到黄瓜幼苗体内的次生代谢产物的含量及其相关酶的活性。
  干旱胁迫后的两种黄瓜幼苗叶片中的PAL、POD、PPO活性均发生了不同程度的升高,其中黄山老黄瓜幼苗叶片中的PPO活性相对于对照来说增幅比其他都大,分别为对照的4.15倍以及5倍。无论是轻度干旱胁迫还是重度干旱胁迫,两种黄瓜叶片中三种次生代谢相关酶活性均在4d及以前达到峰值,即使后期因为膜结构被破坏而导致这三种酶活性的降低,也都要高于对照,并且这证实了干旱胁迫可以直接影响到黄瓜幼苗叶片中的次生代谢相关酶活性。
  由于材料差异性的原因,在干旱胁迫开始前,黄山老黄瓜幼苗叶片中的木质素、单宁、总酚以及类黄酮含量均小于中农16号。在干旱胁迫后,两种黄瓜幼苗叶片中的木质素、单宁以及总酚含量均发生不同程度的上升,上升幅度比较一致,均不超过对照的2倍。无论是轻度干旱胁迫还是重度干旱胁迫,两种黄瓜叶片中三种次生代谢物质含量均在4d及以前达到峰值,即使后期由于膜结构的破坏而导致这三种物质含量下降,也都要高于对照,而大部分处理的黄山老黄瓜的物质含量增幅均大于中农16号,并且这证实了干旱胁迫可以直接影响到黄瓜幼苗叶片中的次生代谢物质含量。
  而类黄酮含量的变化与其他不同,在干旱胁迫下两种黄瓜幼苗叶片中的类黄酮含量均先下降再上升,无论是轻度干旱胁迫还是重度干旱胁迫,两种黄瓜叶片中类黄酮含量均在4d及以前达到最低值。无论是黄山老黄瓜还是中农16号,在轻度干旱胁迫下幼苗叶片中的类黄酮含量始终小于对照,而重度干旱胁迫下的两种黄瓜幼苗叶片中的类黄酮含量在10d时开始高于对照。
  三种酶活性的增强有助于次生代谢物质的表达,PAL、POD、PPO活性与木质素、单宁、总酚含量的变化比较一致,这些都可以证实干旱胁迫可以直接影响到黄瓜幼苗体内的次生代谢产物得含量及其相关酶的活性。
  无论是黄山老黄瓜(华南型)还是中农16号(华北型),其大部分次生代谢相关酶以及次生代谢物质的变化规律都是一致的,各物质在重度干旱胁迫下的下降程度远大于轻度干旱胁迫下的下降程度,两者并不呈线性关系。

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