棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究

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1、分类号：密级：公开学号：2012107033单位代码：10759石河子大学硕士学位论文棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究学位申请人辛慧慧指导教师冶军副教授申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称植物营养学研究方向植物营养生理生态所在学院农学院中国·新疆·石河子2015年6月TheresearchontheeffectoflowtemperaturestressonphysiologicalresponsesandregulationsofcottonADissertationSubmittedtoShiheziUn

2、iversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofNaturalScienceByXinHui-hui(PlantNutrition)DissertationSupervisor:Prof.YeJunJune,2015鸣谢本研究受：国家科技支撑计划“低温灾害防控关键技术研究与应用（2012BAD20B03）”项目的资助完成。谨表谢忱！摘要【目的】以‘新陆早41号’棉花为材料，从细胞膜系统、抗氧化物酶系统、渗透调节系统、光合系统等方

3、面研究棉花幼苗对低温胁迫的生理响应机制，以及水杨酸（SA）、壳聚糖（CTS）和钙等外源生理调节物在诱导棉花幼苗耐寒性中的作用机理。为提高棉花幼苗抵御低温胁迫，降低伤害提供理论依据。【方法】采用室内盆栽试验，在棉花幼苗对不同程度低温胁迫的生理响应试验中，设0℃、5℃、10℃、15℃四个温度处理。在外源生理调节物及其浓度的筛选试验中，设萘乙酸、腐殖酸、烯效唑等7种外源生理调节物，筛选出水杨酸、壳聚糖和硝酸钙对棉花抗寒性效果较好，然后设6个水杨酸（SA）浓度梯度，分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mmol

4、·L-1，及5个壳聚糖（CTS）浓度梯度，分别为0、0.3、0.6、0.9、1.2mmol·L-1，筛选出水杨酸和壳聚糖的浓度范围。最后将已筛选出的外源调节物的最佳浓度进行复配。选取真叶进行测定电导率（REC）、丙二醛（MDA）、胞间CO2浓度（Ci）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、蒸腾速率（Tr）等指标。并将筛选出的外源生理调节物的效果进行大田验证。【结果】1、低温胁迫下棉花的细胞膜透性增大，保护酶活性和渗透调节物含量在低温胁迫初期增加，但随胁迫时间的延长增加幅度变小，光合作用明显受到抑制。其中

5、5℃是棉花幼苗对低温胁迫的临界温度。2、在外源生理调节物对棉花抗寒性效果筛选实验中，结果表明水杨酸、壳聚糖、硝酸钙对低温胁迫棉花幼苗的抗寒性效果较好。3、水杨酸能有效提高低温胁迫下棉花的抗氧化物酶活性和渗透调节物含量，降低相对电导-1率和丙二醛的积累量，提高其低温耐性，其中0.6-0.8mmol·L水杨酸能有效提高棉花幼苗的抗寒性。4、壳聚糖可以显著降低棉花幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量，并通过提高SOD、POD、CAT-1的活性和可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等的含量来适应低温环境，其中0.6mmol·L壳聚糖对

6、棉花幼苗的抗寒性效果较好。5、水杨酸、壳聚糖和硝酸钙复配处理低温胁迫下的棉花幼苗，棉花的耐低温能力显著增强。复配处理效果优于水杨酸和壳聚糖单独施用的效果，而水杨酸、壳聚糖、硝酸钙三元复配处理的效果比水杨酸和壳聚糖两元复配处理的效果要好。【结论】研究表明低温胁迫使棉花幼苗细胞膜透性增大，光合速率下降，棉花自身可通过提高保护酶活性和渗透调节物的含量在一定程度上缓解低温对棉花幼苗造成的伤害。水杨酸、壳聚糖和硝酸钙等外源生理调节物可以充当逆境因子的作用，使棉花在低温胁迫前启动相应的防御机制增强棉花抵御低温胁迫的能力。且水

7、杨酸、壳聚糖和硝酸钙在诱导棉花幼苗耐寒性中具有协同效应。关键词：棉花，低温，壳聚糖，水杨酸，钙IAbstract【Objective】The'Xinluzao41st'cottonwasusedtostudythephysiologicalresponsetocoldstressofcottonseedlings,intermsofmembranesystems,antioxidantenzymesystems,osmoticadjustmentsystem,photosyntheticsystems,andth

8、efunctionofexogenousphysiologicalregulatorsuchasSalicylicacid(SA),chitosan(CTS)calciuminthemechanismofinductionofcottonseedlingcoldtolerance.Anditprovidedatheoreticalbasisforregulatingthe