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基本信息
- 項目名稱：
- 油菜素內(nèi)酯增強辣椒抗旱性的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品以湘研6號辣椒為材料，對干旱處理下的辣椒噴施油菜素內(nèi)酯(BR)，研究BR對辣椒生長、開花結(jié)果、以及光合作用和氧化代謝的影響，探索BR增強辣椒抗旱性的作用機制，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論和實踐依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 以辣椒品種湘研6號為材料，研究了干旱脅迫下油菜素內(nèi)酯（BR）對辣椒抗旱性的影響。結(jié)果表明，BR處理明顯促進了干旱脅迫下辣椒的凈光合速率、花粉活力以及花粉在柱頭上的萌發(fā)率，減緩了干旱脅迫對辣椒生長量和開花結(jié)果的抑制；減少辣椒落蕾、落花和落果率，有利于干旱脅迫下辣椒總產(chǎn)量、單果重和千粒重的增加。BR促進了正常生長條件下辣椒葉片中H2O2含量的增加，同時誘導(dǎo)了APX等抗氧化酶活性的增強；與干旱脅迫下植株比較而言，雖然BR處理對干旱脅迫下植株葉片中SOD和POD活性影響不大，但其顯著促進辣椒葉片APX和CAT酶活性的增強，從而減輕了干旱脅迫下辣椒葉片中H2O2和MDA含量。由此我們推測：外源BR處理可通過促進辣椒葉片光合作用、抗氧化酶活性、花粉活力和花粉在柱頭的萌發(fā)率，以提高干旱脅迫下辣椒的生長及開花結(jié)果能力，從而增強了辣椒對干旱脅迫的抗性；并且BR誘導(dǎo)辣椒抗氧化酶活性增強的可能作用機制為：BR首先促進了辣椒體內(nèi)H2O2信號分子含量的上升，然后H2O2誘導(dǎo)了葉片中APX等抗氧化酶活性的增強，從而促進了辣椒抗氧化能力的增強。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 對干旱脅迫下的辣椒噴灑BR，探究BR增強辣椒抗旱性的作用機制。 實驗設(shè)計： a 培育辣椒； b處理：按照正常澆水、正常澆水+BR處理、干旱處理、干旱+BR處理，共四種處理處理辣椒： c 耐旱性指標(biāo)測定：分別對各組辣椒的生長指標(biāo)、抗氧化酶活性及光合作用進行測定。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本作品證實BR能提高作物的產(chǎn)量；并推測出BR提高作物抗性可能的作用機制。 此外本作品首次報道BR對干旱脅迫下辣椒開花結(jié)果的影響。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 我們的研究成果證實BR不僅可以促進正常栽培條件下辣椒的產(chǎn)量，其增產(chǎn)率達35%；且能緩解干旱脅迫下辣椒產(chǎn)量的下降，干旱后噴施BR的辣椒的產(chǎn)量為干旱脅迫下辣椒產(chǎn)量的2.4倍。因此研究成果對于辣椒生產(chǎn)具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義，在夏季辣椒生產(chǎn)中具有實際應(yīng)用價值。此外，我們的研究成果也可為生產(chǎn)實踐中利用BR提高其它夏季果菜類作物對干旱脅迫的抗性，促進其產(chǎn)量與品質(zhì)的提高提供實踐指導(dǎo)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以辣椒品種湘研6號為材料，研究了干旱脅迫下油菜素內(nèi)酯（BR）對辣椒抗旱性的影響。結(jié)果表明，BR處理明顯促進了干旱脅迫下辣椒的凈光合速率、花粉活力以及花粉在柱頭上的萌發(fā)率，減緩了干旱脅迫對辣椒生長量和開花結(jié)果的抑制；減少辣椒落蕾、落花和落果率，有利于干旱脅迫下辣椒總產(chǎn)量、單果重和千粒重的增加。BR促進了正常生長條件下辣椒葉片中H2O2含量的增加，同時誘導(dǎo)了APX等抗氧化酶活性的增強；與干旱脅迫下植株比較而言，雖然BR處理對干旱脅迫下植株葉片中SOD和POD活性影響不大，但其顯著促進辣椒葉片APX和CAT酶活性的增強，從而減輕了干旱脅迫下辣椒葉片中H2O2和MDA含量。由此我們推測：外源BR處理可通過促進辣椒葉片光合作用、抗氧化酶活性、花粉活力和花粉在柱頭的萌發(fā)率，以提高干旱脅迫下辣椒的生長及開花結(jié)果能力，從而增強了辣椒對干旱脅迫的抗性；并且BR誘導(dǎo)辣椒抗氧化酶活性增強的可能作用機制為：BR首先促進了辣椒體內(nèi)H2O2信號分子含量的上升，然后H2O2誘導(dǎo)了葉片中APX等抗氧化酶活性的增強，從而促進了辣椒抗氧化能力的增強。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的最主要限制因子之一，據(jù)統(tǒng)計，干旱、半干旱土地約占我國陸地總面積的二分之一，即使在我國南方非干旱區(qū)域在夏季也常會發(fā)生季節(jié)性干旱。干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響居各種自然災(zāi)害之首，其危害程度相當(dāng)于其它自然災(zāi)害之和，嚴(yán)重影響到作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。研究表明，干旱脅迫可導(dǎo)致光合作用下降和活性氧增加，從而造成作物傷害。減數(shù)分裂和花期是植物生殖生長階段兩個對各種脅迫最敏感的時期，干旱脅迫導(dǎo)致花粉花絲活力下降、抑制花粉在柱頭上的黏附和花粉管的生長；干旱脅迫也可通過減少對生殖器官有機物的供應(yīng)，從而阻礙了生殖器官的發(fā)育，進一步影響到作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。 油菜素內(nèi)酯（Brassinosteroid, BR）是從油菜的花粉中分離獲得的一種新型植物激素，廣泛分布于各種植物組織中。BR在植物器官分化、組織發(fā)育、開花和衰老等生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。現(xiàn)在越來越多的研究表明BR具有增強植物對低溫、高溫、鹽脅迫、干旱 等的抗性。而且，BR還具有直接促進植物光合作用的效果目前也有研究表明BR可有效地降解施用于作物上的農(nóng)藥殘留。由此可見BR是一種集高效生產(chǎn)、有效抗逆、綠色環(huán)保為一體的植物激素。然而，BR提高作物抗性的研究主要集中于抗氧化能力方面，并且其促進作物抗氧化能力增強的作用機制不明確。而且，BR作為一種最初由植物花粉中獲得，并且在種子和花等生殖器官中含量最高的植物激素，應(yīng)該對植物生殖器官的發(fā)育起著重要作用，但目前極少有從BR對逆境脅迫下作物生殖器官的影響這一角度探索BR增強作物抗性的研究。 基于這種認(rèn)識，我們以辣椒為材料，就BR對辣椒生長、開花結(jié)果、花粉活力、抗氧化酶活性、光合作用等相關(guān)生長發(fā)育及生理代謝過程開展研究，以期探索BR是否可有效促進干旱脅迫下辣椒的開花結(jié)果及其作用機制，并試圖探究BR促進干旱脅迫下辣椒抗氧化能力增強的作用機制，從這兩個方面來探明BR促進辣椒抗旱性的作用機制，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。
