【正文】 5 Effect of slow cooling chill stress on relative electrical of broadleaf holly leaves根據(jù)朱根海等(1986)有關(guān)組織半致死溫度的計(jì)算方法，可以計(jì)算出“S”形的拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度——即大葉冬青葉片組織的半致死溫度(LT50)，不同的處理時(shí)間“S”曲線的曲率不同。%、%、%。（李合生，2000；朱紅，1994），可溶性糖含量的積累有利于植物抗寒性的提高，使細(xì)胞膜免遭降解和破壞 緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化見(jiàn)圖48所示。這表明低溫持續(xù)脅迫時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)大葉冬青葉片傷害越大。SOD活性可以反映大葉冬青對(duì)低溫的適應(yīng)能力。驟然降溫下大葉冬青葉片SOD活性的變化見(jiàn)圖411。 緩慢降溫對(duì)大葉冬青葉片POD活性的影響緩慢降溫下大葉冬青POD活性的變化見(jiàn)圖412所示。圖413驟然降溫下大葉冬青葉片POD活性的變化Fig413 Effect of slow cooling chill stress on POD activity of broadleaf holly leaves由圖413可知，驟然降溫下大葉冬青葉片POD活性的變化如圖所示，在低溫脅迫下，其POD活性隨低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低。表明一定程度的低溫誘導(dǎo)能夠顯著增強(qiáng)大葉冬青葉片CAT的活性。表42 低溫脅迫下大葉冬青葉片各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table2 Broadleaf holly leaves under low temperature stress the relevance of the indicators處理（Treatment）項(xiàng)目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDASS＊24hMP＊＊＊SODPOD＊＊CAT ＊＊＊項(xiàng)目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDA＊SS＊48hMPSODPODCAT項(xiàng)目(Item)ChlMDASSMPSODPODMDA＊SS＊＊＊72hMP＊＊SOD＊＊ ＊＊＊＊POD＊＊＊＊　CAT注： “*” ，“**” Note: “*” Correlation is significant at the level. “**”Correlation is significant at the level.由表42可知，可以看出，Chl與MDA之間均呈負(fù)相關(guān)或顯著負(fù)相關(guān)，24h處理時(shí)，葉綠素與可溶性糖、POD呈顯著正相關(guān)，與電導(dǎo)呈顯著負(fù)相關(guān)， MP與MDA、可溶性糖之間呈極顯著正相關(guān)，POD與SOD、CAT之間呈顯著相關(guān)，SOD與CAT之間極顯著正相關(guān)。 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 葉綠素總量主要包括葉綠素a(Chla)和葉綠素b(Chlb)，葉片葉綠素含量的變化，常被用作脅迫反應(yīng)的指標(biāo)。說(shuō)明干旱脅迫初期促進(jìn)了大葉冬青的葉綠素合成，使葉綠素含量維持在一個(gè)較高的水平上，水分虧缺沒(méi)有使葉綠體和線粒體受到傷害(劉祖祺，1994)。第18天的測(cè)定結(jié)果表明，與對(duì)照相比，S1，S2，%，%%，可能是因?yàn)楦珊得{迫加重后，葉片中保護(hù)酶的活性降低或沒(méi)有相應(yīng)的加強(qiáng)，使活性氧大量積累，膜脂過(guò)氧化，致使MDA質(zhì)量摩爾濃度劇增，對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生了一定的損傷。隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，到第15天SS3處理的SOD活性均低于CK，但到第18天時(shí)S2處理又開(kāi)始回升，說(shuō)明大葉冬青已經(jīng)通過(guò)自身的調(diào)節(jié)適應(yīng)了S2處理。 植物在代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，可導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)行破壞性的氧化作用，而植物體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶則可清除過(guò)氧化氫，是植物體內(nèi)重要的活性氧清除系統(tǒng)之一。此后，各處理的活性均有所下降，說(shuō)明在持續(xù)干旱脅迫條件下，大葉冬青的細(xì)胞膜遭受到了一定的傷害，但POD仍有較強(qiáng)的自由基清除能力，對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)具有一定的保護(hù)作用。到第6天時(shí)，各處理的活性開(kāi)始下降，表明隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，自由基大量增加，致使SOD活性下降。隨著PEG脅迫濃度的增加和時(shí)間的延長(zhǎng)，大葉冬青葉片中MDA的含量基本呈逐漸增加的趨勢(shì)。從第3～15天，各處理均表現(xiàn)為先降后升的趨勢(shì)，到第18天時(shí)，SS2處理與對(duì)照的變化并不顯著，S3處理下葉綠素含量顯著降低，% 。單就相關(guān)性而言， 這幾個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性比較好，因此，在快速估計(jì)植物的抗寒性時(shí)，測(cè)定其中任何一個(gè)指標(biāo)即可。葉片中保持較高的CAT活性，有利于清除細(xì)胞中過(guò)剩H2O2，從而降低對(duì)細(xì)胞的毒害作用。圖414 緩慢降溫下大葉冬青葉片CAT活性的變化Fig414 Effect of rapid cooling chill stress on CAT activity of broadleaf holly leaves由圖414可見(jiàn)，緩慢降溫處理下大葉冬青葉片CAT活性的變化趨勢(shì)一致，葉片CAT活性的變化趨勢(shì)為先升后降。表明在低溫下72h即可造成大葉冬青代謝功能紊亂。一種觀點(diǎn)認(rèn)為POD主要是防止膜質(zhì)過(guò)氧化的主要酶，POD催化如下反應(yīng):H2O2+AH2 2H2O+A，從而清除H2O2，防止生物膜受到破壞（陳貽竹等，1988）。在12℃、18℃處理下72h后，SOD活性仍然較低，低于對(duì)照水平。根據(jù)可溶性糖的變化可以預(yù)知在驟然降溫下大葉冬青不能適應(yīng)6℃低溫對(duì)其造成的影響。至72 h各處理可溶性糖含量都降到了最低點(diǎn)，均低于對(duì)照。第一階段是大葉冬青對(duì)驟然降溫的強(qiáng)烈反應(yīng)，適應(yīng)階段是大葉冬青通過(guò)自身的積極調(diào)節(jié)作用，此階段MDA含量略微下降或增加，大葉冬青的受害程度減少，但隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA含量都有所升高，%、%、%，植株最終受到傷害。圖46 緩慢降溫下大葉冬青葉片MDA含量的變化Fig46 Effect of slow cooling chill stress on MDA content of broadleaf holly leaves由圖46可以看出，在緩慢降溫脅迫下MDA含量在總體上呈增加趨勢(shì)，增加幅度基本與低溫脅迫程度成正比。為了進(jìn)一步確定與大葉冬青這個(gè)樹(shù)種的抗寒性有關(guān)的具有生理意義的低溫，對(duì)電解質(zhì)滲出率配以Logistic 方程,求得半致死溫度大葉冬青。0℃ 、 6℃在72h后與對(duì)照相比，變化不明顯，說(shuō)明在6℃低溫下處理72h并未對(duì)大葉冬青葉片造成傷害。0℃%，植株生長(zhǎng)未受到影響。因?yàn)樵S多逆境脅迫傷害植物的機(jī)理之一就是破壞了植物體內(nèi)自由基攻擊膜系統(tǒng)造成膜脂過(guò)氧化而引發(fā)植物生理代謝失調(diào)而受傷害(白寶璋等，1996)。試劑：5％的三氯乙酸；石英沙；％的硫代巴比妥酸。在470nm下測(cè)定其吸光值，加入酶液時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每隔30s讀數(shù)一次，連續(xù)記錄5分鐘。試劑：()；130mmol/L甲硫氨酸(Met)溶液: 9g Met用磷酸緩沖液定容至100ml；750 u mol/L 氮藍(lán)四唑( NBT)溶液: 33gNBT用磷酸緩沖液定容至100ml避光保存；100 u mol/L EDTANa2 溶液: 21g EDTANa2用磷酸緩沖液定容至1000ml；20u mol/L核黃素溶液: 53g核黃素定容至1000ml避光保存。儀器與用具：分光光度計(jì)；水浴鍋；刻度試管；刻度吸管一支；吸水紙適量。把葉片放到25ml的具塞試管中，然后加入10ml無(wú)水乙醇和10ml 80％的丙酮，搖勻后將試管放在黑暗的條件下浸提24小時(shí)。L1)、S3(300 g分別在0℃、6℃、12℃、18℃下處理24h、48h、72h，采集成熟葉片進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。定期澆霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液，每?jī)芍軡惨淮?，以澆透土壤為度。因此鄭州地區(qū)引種大葉冬青，進(jìn)行抗寒性的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。河南屬北亞地帶與暖溫帶過(guò)渡型氣候，四季分明，雨量充沛，光照充足，地形復(fù)雜，氣候溫和有明顯的過(guò)渡性特征，南北方植物交匯并存。 SOD、POD是機(jī)體清除超氧化物自由基或H2O2的酶類。這說(shuō)明隨著干旱脅迫程度的加劇，黃櫨通過(guò)提高葉綠素含量保證對(duì)光能的充分利用，提高轉(zhuǎn)化率以保證碳同化，增強(qiáng)體內(nèi)的代謝活動(dòng)，這種生理反應(yīng)，是樹(shù)種抗旱能力的表現(xiàn)。據(jù)研究，干旱脅迫下，樹(shù)木高、根莖系生長(zhǎng)、葉片數(shù)、葉面積及生物量、樹(shù)冠結(jié)構(gòu)等均受到抑制?！　∮梅Q重法控制土壤含水量。干旱的形成有兩種主要原因，并形成兩類干旱。張國(guó)珍等（1997）認(rèn)為，POD區(qū)帶條數(shù)能在一定程度上反映植物抗寒性的大小，只能用其作為植物抗寒性比較的參照指標(biāo)。由此可以得出，MDA含量在低溫處理與對(duì)照之間的變化量可作為衡量植物的抗寒性的一個(gè)重要生理指標(biāo)。經(jīng)過(guò)抗寒鍛煉， ℃℃，℃℃。葉綠素減少是對(duì)低溫脅迫的反應(yīng)，同時(shí)也可能是對(duì)長(zhǎng)期適應(yīng)低溫的響應(yīng)。植物組織在經(jīng)低溫處理后，質(zhì)膜會(huì)受到傷害，細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)外滲增加，可以測(cè)定溶液的電導(dǎo)率來(lái)表示外滲電解質(zhì)的多少，植物受凍害越嚴(yán)重，則外滲物質(zhì)越多，電導(dǎo)率就越高，說(shuō)明細(xì)胞膜受傷害程度越嚴(yán)重，則林木抗寒性也就越差，反之，則植物抗寒性就越強(qiáng)。冰晶體會(huì)破壞生物膜、細(xì)胞器和襯質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)的隔離被破壞，酶活動(dòng)無(wú)秩序，影響代謝。細(xì)胞內(nèi)水分的外流使細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有可以結(jié)冰的水，同時(shí)胞外結(jié)冰的過(guò)程可以釋放熱量，在一定程度上緩解了細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰的壓力。幼苗期喜蔭蔽，需一定的側(cè)方遮蔭。，在逆境脅迫條件下，大葉冬青可以通過(guò)自身調(diào)節(jié)來(lái)抵御不良環(huán)境的傷害，能抵御一定不良環(huán)境造成的傷害，具有較強(qiáng)的抗逆能力。 2　抗凍機(jī)理 3 3 生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)法 3 細(xì)胞膜透性的研究 3 膜結(jié)構(gòu)功能的變化引起細(xì)胞代謝的改變 4 植物生理生化特性與抗寒性的關(guān)系 4 4 膜透性與植物的抗寒性 4 半致死溫度與植物的抗寒性 4 丙二醛（MDA）與植物的抗寒性 4 可溶性糖與植物的抗寒性 5 5 5 6 6 6 6 6 6 干旱脅迫與植物葉綠素含量的變化 7 干旱脅迫與植物丙二醛（MDA）的變化 7 干旱脅迫與植物保護(hù)酶系統(tǒng)的變化 72引言 83試驗(yàn)材料與方法 9 供試材料 9 試驗(yàn)方法 9 抗寒性研究 9 9 9 抗旱性研究 9 9 試驗(yàn)方法 10 實(shí)驗(yàn)步驟 10(Chl)的測(cè)定 10 電導(dǎo)率的測(cè)定 10 11（SOD）活性的測(cè)定 11（POD）活性的測(cè)定 12（CAT）活性的測(cè)定 13(MDA)含量的測(cè)定 13 144結(jié)果與分析 15 15 15 15 16 16 16 17 18 低溫脅迫下大葉冬青葉片MDA含量的變化 19 19 20 低溫脅迫對(duì)大葉冬青葉片可溶性糖含量的影響 20 緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化 20 21 22 22 23 低溫脅迫對(duì)大葉冬青葉片POD活性的影響 24 緩慢降溫對(duì)大葉冬青葉片POD活性的影響 24 驟然降溫對(duì)大葉冬青葉片POD活性的影響 25 低溫脅迫對(duì)大葉冬青葉片CAT活性的影響 26 26 26 27 29 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 29 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片MDA含量的影響 30 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片SOD活性的影響 31 32 33 345結(jié)論與討論 36 低溫脅迫對(duì)大葉冬青葉片的影響 36 36 36 36 36 37 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片的影響 38 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 38 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片丙二醛含量的影響 38 干旱脅迫對(duì)大葉冬青葉片保護(hù)酶活性的影響 396問(wèn)題與展望 40參考文獻(xiàn) 41縮略詞表 46英文摘要 47 摘 要本論文以2年生大葉冬青（Ilex latifolia)為研究對(duì)象，研究了在低溫及干旱脅迫下大葉冬青葉片生理特性的變化，探討了大葉冬青的各種生理反應(yīng)特性，其結(jié)果如下：1．在低溫脅迫下，兩種不同的降溫過(guò)程對(duì)大葉冬青造成的影響不同。注：保密學(xué)位論文在解密后適用于本授權(quán)書。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明，并表示了謝意。從課題的選擇到論文的修改并最終完成，蘇老師都始終給予我最細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。緩慢降溫SOD酶相對(duì)活性表現(xiàn)為“先降后升”的趨勢(shì)，驟然降溫下葉片內(nèi)SOD活性隨著時(shí)間變化的曲線出現(xiàn)了先升后降的“Z”形變化趨勢(shì)。聚傘花序密集于二年生枝條葉腋內(nèi)，雄花序每1分枝有花3～9朵，雌花序每1分枝有花1～ 3朵；花瓣橢圓形，基部連合，長(zhǎng)約為萼裂片的3倍。較耐寒。陳娜等概括了膜脂組成與抗冷性的關(guān)系，指出膜脂不飽和脂肪酸的含量越高，膜脂相變溫度越低，植物的抗冷性也就隨之提高（陳娜，2005）。過(guò)冷現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能包含2個(gè)方面，第一，是由于細(xì)胞內(nèi)水分受到各種大分子的束縛，不易結(jié)晶成冰，當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)水分并未凝結(jié)，導(dǎo)致了冰點(diǎn)的降低；二，是由于胞質(zhì)溶膠中各種大分子的存在，它們作為溶質(zhì)增加了細(xì)胞內(nèi)的濃度和黏滯度，根據(jù)物理學(xué)溶液表面蒸騰壓和大氣壓的關(guān)系，冰點(diǎn)也是要降低的。生長(zhǎng)試驗(yàn)法就是植物經(jīng)低溫處理