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三唑酮种子包衣对小麦幼芽抗寒因子及相关基因表达量的影响

李淑

  为研究三唑酮种子包衣在小麦生产实际中产生药害风险的具体原因,本文以苯醚甲环唑为对照药剂,研究了不同包衣剂量下三唑酮对不同小麦品种种子萌发的影响,结果显示:小麦种子发芽指数、活力指数和发芽率均与三唑酮包衣剂量呈负相关,符合指数方程Y=A+B×e(-x/k),且不同品种对三唑酮剂量变化的敏感性不同。本文以周麦22为试验材料,测定了小麦幼芽中与抗寒相关的生化指标,在此基础上进一步研究了与其抗寒因子相关的基因相对表达量的影响,从而初步明确了三唑酮种子包衣对小麦生长的具体影响。具体测定结果如下:1、三唑酮种子包衣能引起小麦幼芽体内赤霉素(GAs)含量降低和脱落酸(ABA)含量升高,如在剂量0.6 g/kg下,GAs含量下降了37.0%,ABA含量是空白对照的2.1倍,且GAs含量下降程度和ABA水平升高程度均随三唑酮包衣剂量的增加而增加,从理论上解释了三唑酮包衣对小麦种子萌发产生抑制作用且抑制作用与包衣剂量相关的原因。但通过对幼芽相关抗寒因子生化指标的研究表明:三唑酮包衣有利于新长成幼芽中叶绿素含量、根系呼吸速、可溶性蛋白质含量和α-淀粉酶活性的增加以及细胞膜通透性降低,因此三唑酮包衣在一定程度上有助于新长出幼芽抗寒性的增加。相比之下,苯醚甲环唑包衣对小麦种子萌发的抑制作用比三唑酮小,且更有利于幼芽抗寒性增加。2、测定了低温(冻害)胁迫后三唑酮包衣种子对小麦幼芽抗寒因子的的影响。结果表明,低温胁迫下,丙二醛(MDA)含量随着包衣剂量的增加而降低;三种保护酶活性随着三唑酮包衣剂量的增加而呈现不同的变化:过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,过氧化物酶(POD)活性升高,其中0.05-0.075 g/kg剂量下,SOD活性下降缓慢;而在0.6 g/kg下,SOD活性相比空白对照下降了73.6%;抗坏血酸含量升高,且其合成过程中相关的关键性酶活性也随之发生不同的变化,如在0.05-0.075 g/kg剂量范围内,单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性持续上升。小麦体内生理指标的不同变化共同抵抗外界不良环境的影响。同时测定了相关酶基因相对表达量,三唑酮种子包衣在0.05-0.075 g/kg下,有利于小麦三种保护酶基因的表达。测定结果进一步解释了三唑酮包衣处理后在低温胁迫条件下对小麦生长的影响,且其抗寒能力不及苯醚甲环唑。3、通过对三种抗寒基因Wcor14、Wcor410和Wcs120的基因表达量的测定,表明在低温胁迫下,三种抗寒基因均会被诱导表达。三唑酮包衣处理后,对三种基因的表达存在显著性影响:Wcor14基因表达随着包衣剂量的增加而下调,而Wcs120基因则出现上调趋势,但是在0.075-0.6 g/kg剂量范围内,与苯醚甲环唑相比,三种基因的相对表达量在同等剂量条件下要低于苯醚甲环唑。表明三唑酮对三种抗寒基因的表达有一定的促进作用,但苯醚甲环唑更有利于促进其表达,增强抗寒能力。综上所述,三唑酮包衣处理后抑制了小麦种子的萌发,抑制作用随着包衣剂量的增加而增强,且不同品种对三唑酮剂量变化的敏感性不同;同时,在低剂量下三唑酮更有利于小麦幼芽抗寒性的增加,而高剂量下其抗寒能力有所降低,且不及苯醚甲环唑。……   
[关键词]:三唑酮;苯醚甲环唑;种子包衣;低温胁迫;抗寒因子
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2015年