低温胁迫下棉花幼苗生理生化响应机制的研究

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1、分类号：S562学校代码：10758密级：公开学号：09020046硕士学位论文低温胁迫下棉花幼苗生理生化响应机制的研究StudyofPhysiologicalandBiochemicalResponseMechanismofCottonSeedlingsunderLowTemperatureStress研究生姓名武辉导师姓名及职称张巨松教授学位门类级别农学硕士专业名称作物栽培学与耕作学研究方向作物品质生理生化所在学院农学院新疆·乌鲁木齐二○一二年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵

3、守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日本文是国家“十一五”科技支撑计划项目“棉花持续优质高效生产技术体系研究与示范”、“南疆三地州高效现代特色农业关键技术研究与集成示范—果棉立体高效种植模式与关键技术研究”的部分研究成果（项目编号：2006BADB02-1;2009BADA4B01-3）课题主持人：张巨松教授（新疆农业大学）低温胁迫下棉花幼苗生理生化响应机制的研究摘要棉花(Gossypiumhirsutum)是我国乃至全世界最重要的经济作物，棉花生产在我国国民经济中占据非常重要的地位。由于新疆特殊的地理位置及气候环境，有着“前期升温慢、后期降温快”的气候特点，且

4、春季气候多变，常有明显的“倒春寒”现象，导致其生育期显著延迟，现蕾、开花和成熟均推迟，极大地影响最终产量及品质。本研究以新陆早33号(冷敏感品种)及中棉所50号(高耐寒品种)两个棉花品种幼苗为试验材料，通过研究在低温胁迫下，不同胁迫温度梯度、不同胁迫时间梯度对棉花幼苗光合作用、叶片光系统II(PSII)的光抑制、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量等有关生理生化指标的影响，阐述棉花对低温胁迫的生理生化响应机制，以期为进一步了解棉花抗冷生理生化机制及棉花耐寒新品种选育、推广和大规模品种耐寒性评价奠定基础。主要研究结果如下：1、低温胁迫导致叶绿素合成及降解平衡打破，其含量升降与合成或降解

5、占优势有关。低温胁迫显著影响净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、非光化学猝灭系数(NPQ)；胁迫较轻时，气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(Fo)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP)可恢复至接近胁迫前水平；随胁迫强度增大，叶片组织及光化学反应中心受损严重，电子传递过程受阻，叶肉细胞光合能力降低，更多激发能以热耗散形式消耗，以降低光抑制程度。2、低温胁迫下，棉花幼苗可通过调节抗氧化酶活性和可溶性物质含量来维持代谢平衡，保护细胞内活性大分子，减缓因低温逆境引起的过氧化伤害。15℃及1

6、0℃低温处理对棉花幼苗叶片造成的损害可部分减轻和恢复，而5℃及0℃处理下则更多通过提高可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性来增强抗寒性，但仍造成严重损伤，无法恢复。3、强耐寒性品种在低温逆境中可通过更灵敏的调节叶片叶绿素含量(Chl)、Tr和NPQ，并快速启动抗氧化酶和渗透调节响应机制，保护叶片光合机构，维持较高的水分、营养吸收及运输动力和CO2利用能力，且保持较高的光化学转化效率和光合电子传递活性，具有更强的低温环境适应性和恢复能力。关键词：棉花幼苗；低温胁迫；生理生化；抗寒性；热耗散；光抑制IStudyofPhysio

7、logicalandBiochemicalResponseMechanismofcottonseedlingsunderlowtemperaturestressAbstractCotton(Gossypiumhirsutum)isoneofthemostimportanteconomiccropsinChinaandtheworld,cottonproductionoccupiesaveryimportantpositioninournationaleconomy.Duetoth