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三唑酮对大豆花期长期干旱胁迫的缓解效应

郑崇兰

  我国大豆栽植范围广,是重要的优质蛋白及植物油的来源。干旱是最常见的逆境胁迫之一,严重影响作物生长及产量的形成。大豆属于水分敏感型的作物,每年7-8月长江中下游地区多遇伏旱,此时正值大豆水分敏感期(花荚期),干旱胁迫会造成大豆大幅度减产。因此如何缓解干旱胁迫对大豆生长的影响,降低干旱对大豆产量的影响是大豆栽培过程中亟待解决的问题。目前,外施生长调节剂是提高大豆抗旱性的重要手段。三唑酮(Triadimefon)作为一种生长调节剂,有“抑上促下”,调控植株生长的作用,还能通过调节植物生理代谢,缓解多种非生物逆境对植物体造成的伤害。本文以南农99-6(Glycinemaxvar.Nannong99-6)为材料,通过盆栽试验人工模拟干旱,系统深入的研究了三唑酮对花期大豆在干旱条件下的生长、生理特性及产量品质的影响,以期阐明三唑酮对花期大豆干旱胁迫的缓解机制,为大豆抗旱栽培提供理论依据及技术支持。试验结果表明:1、干旱胁迫显著抑制了植株生长和产量形成,促进根系衰老死亡。三唑酮进一步降低了大豆的株高;提高了大豆植株各部分干物质的积累量,提高比叶重;缓解了干旱造成的根尖细胞衰老死亡,加快根系的生长发育,改变根系结构,提高保水能力;另外,三唑酮在提高叶片SPAD值的同时,显著延长了大豆叶片持绿期,提高了单株荚数及单株粒数,增加了大豆单株产量。2、干旱胁迫抑制了大豆光合作用,改变了叶片碳代谢平衡,提高叶片渗透调节能力。三唑酮缓解了干旱胁迫下大豆叶片叶绿素含量、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)的下降趋势,抑制了胞间二氧化碳(Ci)的升高,提高了胁迫下1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RUBPCase)酶活性,减少了干旱对光合系统的损伤;三唑酮还提高了胁迫下蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖分解酶(SS)合成方向酶活性,抑制SS分解方向及蔗糖转化酶(INV)、1,6-二磷酸果糖酶(FBP)及α-淀粉酶活性的上升,提高了了叶片中淀粉含量,抑制了叶片中糖含量的上升,减少源叶糖过量积累对光合作用的抑制;三唑酮促进蔗糖向根系运输,提高了根系中蔗糖及淀粉的含量,提高根系渗透调节能力,促进根系生长发育。3、干旱胁迫诱导大豆叶片活性氧积累,激发叶片抗氧化系统清除活性氧。三唑酮显著提高了叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性,增加还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,干旱后期,延缓了抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)酶活性的下降,故而降低了叶片中丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)的含量及超氧根阴离子(O2-·)产生速率,缓解了因干旱造成的膜质过氧化而引起的活性氧(ROS)积累给大豆带来的伤害。综上,干旱胁迫显著抑制了大豆生长,抑制光合作用,促进碳代谢相关酶活性的提高,加快分解代谢以维持细胞正常渗透调节作用;干旱胁迫还引起大豆叶片膜质过氧化,激发了抗氧化系统对活性氧的清除能力。三唑酮处理后抑制大豆纵向生长,促进大豆横向生长及根系发育,提高水分利用效率,缓解了干旱胁迫对光合作用的影响,调节碳代谢相关酶活性,缓解光合产物过度积累对光合作用的反馈抑制,并促进蔗糖向下运输,提高根系渗透调节能力;同时提高大豆抗氧化能力,从而提高大豆抗旱性……   
[关键词]:大豆;长期干旱;三唑酮;生长;生理;产量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京农业大学2016年