臭氧污染胁迫对水稻和冬小麦叶片抗氧化系统和氮物质代谢的影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 隋立华 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 黄益宗 |
| 关键词 | 臭氧(O3) 水稻 冬小麦 抗氧化系统 氮物质代谢 亚精胺(Spd) 亚乙基二脲(EDU) ozone rice winter wheat antioxidant system nitrogen metabolism Spd EDU |
| 其他题名 | Studies on Effect of Ozone on Antioxidant System and Nitrogen Metabolism of Rice and Winter Wheat Leaf |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 臭氧(O3)是最具危害性的空气污染物之一，对陆地植被有较强的伤害作用。目前由于O3浓度升高造成的农作物产量损失已经引起人们的普遍关注。本研究选取珠江三角洲和京津塘地区作为实验地点，以当地的主要粮食作物水稻和冬小麦作为研究对象，应用改进的田间原位开定式气室的方法研究O3污染胁迫对作物抗氧化系统、氮物质代谢和籽粒品质的影响，同时还进行了外源喷施亚精胺(Spd)和亚乙基二脲(EDU)对O3胁迫下作物抗氧化系统影响的实验。主要结论如下： 1、O3胁迫可导致作物出现明显的伤害症状，且随着O3浓度的升高作物受害越严重。120 ppb的O3浓度胁迫使水稻和冬小麦很快地出现褪绿、黄化、褐色和坏死等可见症状，且随着暴露时间的延长症状不断加重。O3熏蒸可明显改变作物的发育进程：水稻和冬小麦抽穗期延迟，成熟期提前，作物生育期缩短，产量降低。 2、O3胁迫可导致水稻和冬小麦叶片硝酸还原酶活性降低，O3浓度越高，降低幅度越大。在拔节期中，当O3浓度分别为40 ppb、80 ppb和120 ppb时，水稻叶片硝酸还原酶活性分别比对照组降低57.40%、75.72% 和97.75%，冬小麦叶片硝酸还原酶活性分别降低45.38%、68.92%和92.94%。高浓度O3(120 ppb)可导致水稻和冬小麦硝态氮和铵态氮含量显著减少。 3、O3浓度升高可导致作物膜质过氧化，作物叶片抗氧化系统酶活性和非酶物质含量也发生变化。当O3浓度为120 ppb时，冬小麦拔节期叶片SOD和CAT活性分别比对照降低50.3%和64.9%，POD、APX和GR活性分别提高45.1%、75.5%和80.5%，MDA、AsA和GSH含量分别提高314.3%、8.4%和31.7%，可溶性蛋白含量降低47.5%。冬小麦叶片脯氨酸含量除乳熟期时随O3浓度升高而减少外，在其它生长期中低浓度O3胁迫可导致脯氨酸含量出现增加的趋势。 4、O3胁迫下，水稻和冬小麦籽粒淀粉含量都随着O3浓度的升高而呈现降低趋势，而籽粒可溶性总糖含量却呈提高趋势。作物籽粒的蛋白类物质含量也随随O3浓度的变化而发生变化。当O3浓度为40 ppb、80 ppb和120 ppb时，水稻籽粒麦谷蛋白含量分别比对照提高13.85%、14.67%和20.96%。40和80 ppb的O3胁迫分别导致冬小麦籽粒粗蛋白含量分别比对照提高16.28%和10.89%。其它蛋白类物质，如清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量也随着O3浓度的变化而发生不同程度的变化。 5、O3胁迫下外源喷施Spd和EDU可不同程度地提高小麦叶片的SOD、POD、CAT、APX和GR活性，降低MDA和ASA含量，提高GSH和可溶性蛋白含量。当Spd的浓度为0.25 mmol·L-1、0.50 mmol·L-1和0.75 mmol·L-1时，小麦叶片POD活性比喷施蒸馏水空白处理提高90.0-226.7%，CAT活性提高21.4-40.6%，APX活性提高164.2-191.0%，MDA含量降低9.7-42.5%。喷施300 mg·L-1 EDU可使得小麦叶片POD、CAT和APX活性分别比蒸馏水空白处理提高76.8%、27.4%和128.1%，MDA和ASA含量分别降低，GSH含量提高25.6%。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-31 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/794]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_土壤环境科学实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 隋立华. 臭氧污染胁迫对水稻和冬小麦叶片抗氧化系统和氮物质代谢的影响研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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