弱光脅迫下鈣對番茄葉片鈣組分和活性氧代謝的影響畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 增加了植株各部位的吸鈣量，說明營養液中鈣離子供應強度增加，植株對鈣的吸收也隨之增加 [1]。董彩霞和周健民等人研究表明，花期減少施鈣量后，番茄果實中果膠酸鈣含量和比例顯著降低，水溶性鈣含量和比例顯著增加，果實底端比例高于頂端，磷酸鈣含量降低 [2]。陳明昌等人研究證明CaPl和 CaK2處理可以顯著提高保護地番茄總吸鈣量和果實吸鈣量，提高鈣的利用率 [3]。邢尚軍等人研究證明噴鈣處理使櫻桃的全鈣、水提取鈣(H 2OCa)、乙醇提取鈣(ALcCa)的含量均有不同程度增加 [4]。劉劍鋒等人研究表明采后浸鈣可大大增加梨果實H 2O和l mol/L NaCl提取鈣含量，而使其有足夠的鈣形成磷酸鈣和草酸鈣以消除貯藏過程中有害代謝產物的毒害，保持細胞壁果膠正常結構 [5]。 而本試驗發現，葉片中H 2OCa的變化是總鈣濃度改變的主要原因。弱光脅迫下鈣對番茄葉片鈣組分和活性氧的影響12 弱光脅迫對活性氧代謝的影響正常條件下，細胞內活性氧的產生和清除處于動態平衡狀態，活性氧水平較低，弱光脅迫使植物細胞膜的結構和厚度均發生很大變化，引起膜系統損傷，活性氧積累增多，活性氧使膜脂過氧化產物積累，導致細胞質膜的完整性受到破壞，細胞質外滲增多，膜相關生理生化反應異常，細胞生理機能降低，產生活性氧傷害。此時，對自由基有清除作用的SOD、POD和CAT活性，代表細胞膜受傷害程度的膜脂過氧化產物MDA的含量等都會發生變化，這些變化又會進一步影響到植物的光合作用。馬德華等(1997)研究表明，弱光下黃瓜葉片細胞內活性氧(O H 2O2)和MDA不能被及時清除，細胞膜質產生過氧化，細胞膜系統的傷害導致黃瓜植株生長發育受抑制。朱祝軍(1997)和Huang等(2022)在煙草和櫻桃幼苗為試材的試驗中也發現弱光脅迫導致膜脂過氧化反應現象的發生，并且發現細胞膜脂過氧化反應程度和弱光脅迫程度呈一定正相關關系(楊延杰， 2022)。種培芳（ 2022）在甜瓜上的研究發現，弱光下葉片MDA 含量、POD、CAT活性增加，中度弱光脅迫下，耐弱光品種的POD 、CAT增幅更大，減輕了自由基對葉片細胞膜的傷害，但SOD活性變化較復雜。在黃瓜、辣椒上的研究也得到了類似結果，且馬德華還發現弱光處理前后，黃瓜幼苗葉片POD同功酶譜不同，說明黃瓜耐弱光能力不僅受遺傳特性決定，而且轉錄水平和翻譯水平上的生物化學變化會造成酶分子結構和功能的變異，對植物耐弱光能力產生影響（翁忙玲等，2022）。王美平(2022)在不同生態型黃瓜上的研究表明，同一溫度下隨著光強的降低，MDA 含量增加，CAT和POD活性增加，SOD 活性下降。張立功(2022)研究表明，溫室遮蔭處理使草莓葉片MDA含量增加，SOD和CAT活性下降，POD活性上升。弱光條件下，植物細胞抗氧化酶系活性、同功酶酶譜的變化說明保護酶系不僅受遺傳特性決定，而且在轉錄水平和翻譯水平上還受弱光脅迫強度和脅迫時間的影響，構成復雜的多酶調控系統，目前對這一系統運作的詳細機制還不清楚（王明等，2022）。 鈣對弱光下番茄葉片活性氧的影響在正常生理條件下，植物細胞內活性氧的產生和清除處于動態平衡狀態，活性氧水平較低，而逆境脅迫會破壞活性氧的動態平衡，從而產生過多的氧自由基，使細胞的正常生理功能受到傷害。研究表明，MDA是膜脂過氧化分解的主要產物之一，其含量與植物受傷害程度呈正相關。SOD和POD等抗氧化酶在清除氧自由基和阻止自由基形成方面起重要作用。SOD是存在于植物細胞中最重要的抗氧化酶之一，其主要功能是清除O 2—，而POD具有分解H 2O2。的作用。3種保護酶協同作用，可以清除體內一定數量的過剩O 2—，從而使膜系統減輕自由基引發的過氧化傷害，使植物的抗逆性得到提高。逆境下酶活性的研究多集中在高溫脅迫（Hongmei Du et al., 2022）低溫脅迫和鹽脅迫（Valentina Mittova et al., 2022。 Huahua Wang et al., 2022）等。弱光下研究鈣對酶活性的調節的較少，得到的結論也較一致。其中有研究認為，用27 mM 的CaCl 2和鈣沈陽農業大學學士學位論文13加IAA處理處理弱光下( 50%自然光強) 番茄葉片發現，可顯著提高SOD的活性（李天來和李益清，2022）。也有通過無土栽培證實了正常光下，鈣可提高番茄葉片中SOD的活性(Michaela SchmitzEiberger .,2022)。SOD和APX的活性顯著增加，說明有害氧離子基本被清除(ChangHyo Goh et al., 2022)。本研究中發現，弱光下鈣提高SOD的活性，有效清除了O 2—，明顯減小膜質過氧化程度。與前人研究結果一致。總之，鈣與抗氧化酶系統（ROS）是相互緊密聯系的（Christian Mazars et al., 2022），前人已有研究證明這點。4 結論本實驗得出的結論是：①弱光脅迫下鈣降低了番茄葉片中的總鈣含量，葉片中H2OCa 的變化是總鈣濃度改變的主要原因，說明水溶鈣可能在調節光合方面發揮著重要的作用。② 弱光脅迫下鈣降低了番茄葉片超氧陰離子的產生速率和 MDA 含量，提高了 SOD 活性和 POD 活性，可見，Ca 2+通過提高保護酶活性、降低膜質過氧化水平來提高番茄植株番茄植株弱光耐受性，進一步防止植株弱光傷害。弱光脅迫下鈣對番茄葉片鈣組分和活性氧的影響14參考文獻[1]董彩霞,周健民,范曉暉花期減少施鈣量對不同鈣效率番茄果實鈣形態和含量的影響[J].植物生理學通訊,2022，39(3)：128130．[2][J].植物營養與肥料學報,2022,10(1)：143146．[3]、鉀與鈣配合對保護地番茄鈣吸收的影響[J].植物營養與肥料學報,2022,11(2)：240243．[4]、鈣形態及細胞超微結構影響[J].生態環境學報,2022,19(9)：276278．[5]張燕，李天飛，方力，等．鈣對高溫脅迫下煙草幼苗抗氧化代謝的影響[J]．生命科學研究．2022，4(6)：356361．[6]劉劍鋒,唐鵬,[J].華中農業大學學報,2022,23(5)：247249．[7]李天來,李益清．鈣對弱光脅迫下番茄葉片保護酶活性及可溶性蛋白含量的影響[J]．園藝學報，2022，35(11)：16011606．[8]高洪波，陳貴林．鈣調素拮抗劑與鈣對茄子幼苗抗冷性的影響[J]．園藝學報，2022，29(3)：243246．[9]戴高興,彭克勤,[J].(03)：156159[10]高洪波,[J].(01)：263274[11]楊春祥，李憲利，高東升．鈣對低溫脅迫下油桃花果膜脂過氧化和保護酶活性的影響[J].落葉果樹，2022(6)：13．[12]林多,楊延杰,范文麗等．低溫對番茄幼苗葉片活性氧代謝的影響[J]．遼寧農業科學，2022，(5)：14．[13]胡澤友，鄧小渡，彭喜旭，等．外源鈣對鎳脅迫下水稻幼苗抗氧化酶活性及膜脂過氧化的影響[J]．中國水稻科學，2022，21(4)：367371．[14]鄒再集,[J]．西北農業學報．1994，3(3)：5156[15]張春梅,鄒志榮,張志新等．外源亞精胺對模擬干旱脅迫下番茄幼苗活性氧水平和抗氧化系統的影響[J]．應用與環境生物學報，2022，15（3）：301307．[16]羅黃穎,高洪波,夏慶平等．γ－氨基丁酸對鹽脅迫下番茄活性氧代謝及葉綠素熒光參數的影響[J]．中國農業科學，2022，44（4）：735761．[17]張會慧,張秀麗,許楠等．外源鈣對干旱脅迫下烤煙幼苗光系統Ⅱ功能的影響[J]．應用生態學沈陽農業大學學士學位論文15報，2022，22(5)：1195 1200．[18] Knight H.,Brand S.,Knightm history of stress alters drought calcium signaling pathways in Arabidopsis. 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Scientia Horticulture, 1997( 6) :27 35.[21]Salin M L1Toxic oxygen species and protective system of the chloroplast1Physiol Plant, 1987, 72: 681689弱光脅迫下鈣對番茄葉片鈣組分和活性氧的影響16致 謝本文是在導師李天來教授的悉心指導下完成的。導師在論文的選題、試驗設計及研究內容方面都對我進行了嚴格要求和悉心指導。在學習中,老師嚴謹的治學態度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態度以及侮人不倦的師者風范是我終生學習的楷模，導師的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神，將永遠激勵著我。在此向導師李天來教授致以我最誠摯的謝意！在論文的實驗過程中，博士生孟昭娟給了我極大的幫助，并提出了很多寶貴的意見，在此向孟昭娟學姐致以衷心的感謝！另外，在論文的完成過程中，我也得到了同學吳亞利的熱心幫助和大力支持。在此向所有在論文撰寫過程中給予我無私幫助的人致以深深的謝意！沈陽農業大學本科畢業論文承諾書論文（設計）題目 弱光脅迫下鈣對番茄葉片鈣組分和活性氧的影響完成人姓名 湯灣 專業 園藝指導教師姓名 李天來 職稱 教授本畢業論文（設計）的創新點： 本論文是通過培養液，研究不同鈣水平對弱光脅迫下番茄葉片鈣組分和活性氧代謝的影響，進一步為明確 Ca2+耐弱光提供了理論依據。承諾內容：本畢業論文是本人在導師李天來老師指導下獨立完成的，沒有抄襲他人成果，對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明，完成人簽名：湯灣 指導教師簽名：2022 年 6 月 20 日 年 月 日 學號：134045033文獻綜述和外文翻譯（ 2022 屆本科）學 院： 科學技術學院 專 業： 園 藝 姓 名： 湯 灣 指導教師： 李天來 教授 完成日期： 2022 年 5 月 15 日文 獻 綜 述 題目：逆境脅迫下鈣對植物活性氧代謝影響的研究進展沈陽農業大學學士學位論文文獻綜述1逆境脅迫下鈣對植物活性氧代謝影響的研究進展摘要：植物在生長發育過程中經常遭受生物脅迫和非生物脅迫的危害。本文所指的逆境脅迫是指非生物脅迫。非生物脅迫則主要包括干旱、鹽、極端溫度、pH 值及光照過強或過弱等(吳耀榮和謝旗, 2022)。干旱、鹽堿、極端溫度等非生物逆境都能引起植物細胞內鈣離子濃度的變化。鈣是細胞內重要的信號分子，參與植物從種子萌發、生長分化、形態建成，到開花結果的全過程，參與植物的光合電子傳遞、光合磷酸化、細胞的向性運動和激素調控等。鈣素的缺乏會導致植物生長發育中某些生理活動的紊亂和病害的發生，降低農作物的產量和品質，進而造成嚴重的經濟損失。細胞內活性氧的積累，導致葉綠體的超微結構及光合相關酶活性發生改變，從而使葉片捕獲和利用光的能力下降,葉片光合能力明顯降低,造成產量下降。因此研究逆境脅迫下鈣對活性氧代謝的影響具有重要意義。本文為研究鈣對植物的抗逆境機制的影響提供了參考依據關鍵詞:逆境脅迫；鈣；活性氧代謝鈣是植物生長發育不可缺少的營養元素之一，細胞內的鈣信使系統直接或通過鈣調節蛋白間接地控制其它酶類蛋白，將外部刺激轉換成對植物細胞代謝活動的調控。鈣離子參與植物生長發育的全過程，并對其生理活動進行廣泛的調節。植物體內鈣素形態大致可分為：水溶性鈣(包括游離 Ca2+，易溶于水的鈣鹽類)，非水溶性鈣( 包括草酸鈣、果膠酸鈣等)。植物體中易溶于水和可被硝酸鈉交換的鈣是具有生理活性的，稱為生理活性鈣(PACa)。不同形式的鈣具有不同的生理功能，在組織、細胞中分布位點也不相同，在一定的生理條件下，這二種類型的鈣可以互相轉換(McAlnshetal，1995)。游離態鈣在細胞中以自由態存在，含量很低，在 106molLl 以下；結合態鈣和某些物質的親和性很強，在細胞中常與其它結構成分緊密結合；結合態鈣與游離態鈣的區別在于結合