生物类 植物生理学综合性实验论文写作模板

1、低温胁迫对玉米幼苗抗冷性的影响刘洋（东北农业大学生命科学学院，哈尔滨，150030）摘要 ：玉米是重要的工业原料，也可加工成精制的玉米食品。.本实验以5号和12号玉米种子为研究对象，以室温为对照，在4处理2个时间梯度后玉米幼苗的3项生理指标：叶绿素含量、过氧化物酶活性、外渗电导率。系统分析了几项生理指标与玉米种子抗冷性的变化关系。初步得到结果：随着冷害时间的延长叶片叶绿素含量降低；过氧化物酶活性降低；外渗电导率增大。本文通过综合各方面因素讨论，了解其成因。关键词：玉米幼苗，低温胁迫，叶绿素含量，过氧化物酶活性，植物组织抗逆性0 前言 玉米是重要的高产作物。玉米是碳四植物，由于具有光饱和点高，二

2、氧化碳补偿点低，光合效率较高的特点，净光合率一般比碳三作物的小麦、水稻高23倍，因此玉米单位面积的产量潜力较高。在低温胁迫作用下各项生理指标将发生变化。 植物寒害一般分为两种:冰点以上低温对植物的伤害为冷害;冰点以下低温对植物的伤害为冻害。本文主要讨论前者。低温在一定程度上破坏细胞膜，从而影响膜系统维持的生理功能1。研究指出，大部分植物在温度介于。一15之间时一系列生理功能被破坏C根据对低温的抗性将植物分为两类:低温敏感型，如玉米(极限温度40C )，香蕉(极限温度140C );低温非敏感型，这类植物在15以下0以上时受冷害的迹象不明显Ca生活在寒带及温带f-春、晚秋的植物一般对冷害的抗性较强

3、，原产在热带和亚热带地区的植物、以及温带夏季生长的短命植物对冷害的抗性一般较弱。同一作物不同品种间对冷害的抗性也有显著差异川2。低温冷害是限制物种分布与农业生产的重要因素。 黑龙江属高寒地区，玉米是其主要农作物之一，因此研究低温对玉米伤害有重大的实际意义。1 材料与方法1.1材料 玉米（玉蜀黍）俗称棒子、玉茭、苞米 品种：久龙12久龙5 5号和12号玉米种子，由东北农业大学生命科学学院植物生理教研室提供。5号玉米种子特征特性该品种为中熟紧凑半硬粒型杂交种，生育期115120天，株高240260厘米，穗位高7080厘米，穗形筒形，穗长1921厘米，穗粗4.75.0厘米。出籽率84%86%，千粒重

4、350380克，籽粒黄色富有光泽，商品性好，该品种抗倒伏，耐密植，抗病性强，中抗黑粉病。一般亩产600700公斤。12号玉米种子正大12号玉米是湖北襄樊正大农业开发有限公司于2000年以自选系CTL34为母本,CT16为父本杂交选育而成。20032004年参加宁夏进行的北方春玉米品种区域试验和生产试验,于2006年经宁夏回族自治区农作物品种审定委员会审定4。1.2方法 将玉米种子消毒，蒸馏水浸种16h，温箱催芽至幼根长出13cm，播种在沙土培养基上光下培养。定期浇培养液，沙土干时，浇蒸馏水，达到完全浇透而不积水。培玉米幼苗长出三到四片真叶，用做实验材料。将部分玉米幼苗放入4环境中，分别放置36

5、小时和48小时处理完毕后立即试验，进行下列生理指标的测定。1.3生理指标的测定方法 1.3.1叶绿素含量的测定722分光光度计法；乙醇法3分别取0.3g室温下玉米叶片两份，各处理组叶片0.3g两份，分别加少量石英砂和碳酸钙粉末及95乙醇，研磨成匀浆，再加95乙醇10ml，继续研磨至组织变白。分别过滤匀浆，转移至25ml容量瓶中用95乙醇定容。将提取的叶绿素，以95乙醇做空白对照，在665nm和649nm波长下测定提取液的吸光度。 过氧化物酶活性的测定愈创木酚法3 取0.3g室温下玉米叶片，加适量磷酸缓冲液研磨至匀浆，离心，取上清定容至10ml。取两只试管，标号A、B。A中依次加入：2.5ml磷

6、酸缓冲液，1ml过氧化氢，1ml愈创木酚，0.5ml酶提取液。B中依次加入：煮沸后的0.5ml酶提取液，2.5ml磷酸缓冲液，1ml过氧化氢，1ml愈创木酚。将两试管放入37恒温箱中保温15min，取出后加2ml三氯乙酸。以B试管内液体为空白对照，在470nm波长下比色，测定A中溶液的吸光度。处理组分别按上述方法测定过氧化物酶活性。电导法测定植物组织抗逆性DDS-电导率仪法3 取分别取室温叶片和低温处理叶片各0.3g，洗净，放入注射器中。取个烧杯，分别加入20ml蒸馏水，用注射器从烧杯中吸取适量蒸馏水，堵住注射器口进行抽气，直至叶片组织沉淀，倒入烧杯中。测定各烧杯溶液的电导值1。将各烧杯沸水浴

7、0min，冷却后室温放置平衡0min，摇匀，测其终电导值2。以蒸馏水为对照测定电导值为0。2 结果与分析表1 低温胁迫下久龙5号玉米幼苗各生理指标的测定品种温 度()处理时间(h)叶绿素含量(mg·g-1)过氧化物酶活性(U·g-1·min-1)相对电导率(L)伤害率(%)玉米 久龙5号 4362.81612560.4187.590 482.14310440.468315.58室温1.62412000.3702表2 低温胁迫下久龙12号玉米幼苗各生理指标的测定品种温 度()处理时间(h)叶绿素含量(mg·g-1)过氧化物酶活性(U·g-1

8、83;min-1)相对电导率(L)伤害率(%)玉米 久龙12号 4362.236762.20.524824.53 481.019717.80.605336.84室温1.840508.90.3751如果用图的话可以做柱状图表示差异。2.1叶绿素含量的变化 久龙12号， 随低温冷害的加剧，叶绿素的含量有了降低，经4低温处理的幼苗叶绿素含量仅为25正常处理幼苗叶绿素含量的55.38%。 分析叶绿素含量降低的原因如下: 1)低温下SOD等保护酶的活性、含量降低，无法保护叶绿素不受自由基伤害，使含量降低。 2) S. T jus等的研究结果显示，植物受低温冷害，光合系统I最先受到攻击，光合系统I的破坏使

9、光合电子传递链相关产物积累，进而对光合系统II产生毒害作用，同时破坏类囊体内的叶绿素Ca。由于低温，使生理代谢过程中产生的某些毒物(积累毒物)不能及时清除，这正是受到胁迫的植物叶绿素含量低的一个原因。 2.3外渗电导率的变化 根据实验数据（表1,表2），外渗电导率随低温胁迫的加重而显著增加。外渗电导率是反映生物膜通透性的重要参数，而膜的通透性是生命活力的指标之一。植物低温冷害中最核心的伤害是膜系统被低温破坏川。正常情况下细胞是一个完整的生物膜系统，其流动性与膜中磷脂的流动性有直接关系。生物膜中饱和磷脂与不饱和磷脂交替排列，整个系统以液晶状态存在。对低温敏感的植物的膜中含有较多的饱和脂肪酸，而抗

10、性较强的植物的膜内含有较多的不饱和脂肪酸，以保证低温状态下膜的流动性川。低温冷害可引起膜相分离，使不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸各自聚集在一起，此时细胞膜由流动镶嵌的液晶状态转变成凝胶状态Cy，从而使细胞膜的完整性受到破坏。同时膜上吸附有一定生理功能的离子如CaZ'脱落，伴随细胞内部离子外渗，从而使细胞的外渗电导率增加。外渗电导率随冷害的加重而升高显示了细胞膜所受的伤害程度随冷害而加重的过程。2.4过氧化物酶活性的变化 叶片中过氧化物酶的活性随冷害的加重而降低这是由于低温影响了相关RNA的转录、翻译，以及各种酶的生理活性，从而使过氧化物酶的合成减少，同时植物为抵御低温冷害而水解体内的部分蛋白

11、质，使游离氨基酸，特别是脯氨酸增加川，过氧化物酶的分解加剧，从而使其相对含量降低。这将从一定程度上抑制植物体对过氧化物的分解，由于过氧化物会对细胞产生一系列破坏(如不饱和脂肪酸被氧化，还原性的辅酶因子被氧化，某些酶活性，细胞信号改变等)，过氧化物的升高将影响到整个植物体其他生理活动。3 讨论3. 1生理指标测定结果可以如实地反映玉米幼苗受到冷害的影响，冷害程度越深，相关的抗冷性生理指标变化越明显。证明以上生理指标较为真实地反映玉米幼苗受低温冷害的程度。3.2结果发现低温胁迫使得处理48h的久龙12号玉米幼苗叶绿素含量、处理48h的久龙5号玉米幼苗过氧化物酶活性降低，两个品种的电导率升高。可能的原因是一般植物受低温后, 并不立即表现出症状, 往往要经过一段时间（即48h后）才表现出来, 这时体内叶绿素被破坏,叶片变黄而枯萎, 使整个植株或部分死亡，使得叶绿素含量和过氧化物酶活性有了显著的降低低温对植物的伤害主要是破坏细胞中的膜结构, 由于膜的破坏进而引起代谢失调。3.3植物在低温条件下会表现出受害症状。如生长放慢，叶片失绿或表现出水浸状。遭受冻害的植物光合作用和物质运输受到抑制，呼吸降低，蛋白质合成减弱，分解加强，电解质外渗。已有研究表明低温伤害的原初部位是生物膜。低温条件下，生物膜流动性降低，蛋白