GA4在解除果梅季节性休眠中的作用研究开题报告

 2022-01-28 21:47:18

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

【课题意义】

随着生活水平的提高,人们对于反季节水果的需求量大大增加,果树设施栽培也有了较大的发展,因此提早或推迟果树萌芽成为提高果树经济效益的重要手段,决定果树设施栽培升温时间的关键因素需冷量也成为一个研究热点[1]。需冷量是植物在长期自然演变过程中形成的对休眠期低温量的需求,是落叶果树设施栽培成功的关键之一,只有满足需冷量,才能保证其顺利通过自然休眠[2]。采用破眠剂可以替代部分需冷量,使树木较早解除休眠,开始正常生命活动[3],从而提早上市,获得好的经济效益。因此,安全高效的破眠剂对于果树设施栽培具有重要的意义,同时,对于果树破眠机理的研究也为探索休眠的机制奠定基础。

【国内外研究概况】

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2. 研究的基本内容和问题

【研究目标】

1、获得ga4在果梅休眠解除的适宜施用时期和浓度;

2、测得ga4解除休眠前后h2o2、抗氧化酶活性的变化,以揭示ga4在解除果梅休眠中的作用方式;

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3. 研究的方法与方案

【研究方法】

1、探究GA4解除果梅休眠的适宜施用时间和浓度;

按一定的时间间隔采集果梅枝条,水培,施用一系列浓度梯度的GA4,观察破眠最佳浓度和时间;

2、测定施用GA4后果梅休眠解除前后H2O2和抗氧化酶的变化规律;

过氧化氢含量以每克鲜重所含过氧化氢的毫摩尔数为单位[1]。过氧化氢酶活力测定采用紫外吸收法,以每分钟OD值减少0.1定义为一个酶活力单位;过氧化物酶活力测定采用愈创木酚法测定,以每分钟470nm处OD值变化0.01为一个过氧化物酶活性单位;超氧化物歧化酶采用氮蓝四唑法,以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位[2]

【技术路线】

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采集材料并分别用GA4、H2O2和水处理,光照培养箱中培养,定时统计萌芽率,同时,每次统计采集芽置于冰箱中保存待测。

待发芽率的统计实验结束,确定了破眠的最佳施用时期,选用此时期保存的芽进行H2O2含量和抗氧化酶活力测定。

【实验方案】

1、研究GA4用于果梅休眠解除的适宜时期和浓度;

自2014.12开始,每5-7天(视情况而定)到傅家边采集丰后果梅尚未萌发、粗壮、芽饱满的枝条带回实验室,留出一部分剥芽放入冻存管中于冰箱中作为未处理的对照保存,将其余长短大小相似的枝条分到不同的实验组,分别用0、50 μM、100μM、200 μM、300 μM、400 μM GA4处理,以水处理的作为对照,每个处理都有3个以上重复,同时各处理均留出形态较好的一瓶用于拍照记录生长情况,将各组放在光照培养箱中,光/暗时数16/8 h,25 ℃培养,每3天、5天、8天、10天,统计萌芽率,标准是露绿的枝条算作已经萌芽,当萌芽率达到50%时即为打破了休眠,同时,每次统计时均需要将各组剥芽,选择未被水浸湿的芽,每次每个处理采集满8个冻存管,置于冰箱中保存待测。

2、 果梅芽破眠前后H2O2含量和抗氧化酶活力测定。

待发芽率的统计实验确定了破眠的最佳施用时期后,选用此时期0天、3天、5天、8天、10天采集并保存的芽进行H2O2含量和抗氧化酶活力测定。

1过氧化氢含量

取10ml离心管、编号、加入5ml丙酮并称重放入4℃冰箱预冷备用;将研钵、研棒、药匙等放入液氮备用;取果梅花芽样品,用液氮研磨后将花芽粉末迅速转入盛有预冷丙酮的离心管并称重,混匀后用容量瓶定容至10ml;取5ml 3000rpm离心10min,取1ml上清加入5%的TiSO4和浓氨水,3000rpm离心10min、弃上清,洗沉淀三次,用5ml 2mol/L硫酸溶解沉淀,415nm处测吸光值;计算公式

H2O2含量(μmol/g)=CVt/W/Vs

其中C为标准曲线上查得样品中H2O2浓度(μmol),Vt样品提取液总体积(ml),W植物组织鲜重(g),Vs测定时所用的样品提取液的体积(ml)。 具体方法参见《植物生理学实验教程》[1]

2过氧化氢酶活力

采用紫外分光光度计法,以每分钟OD值减少0.1定义为一个酶活力单位。磨样方法参照过氧化氢含量测定,具体步骤参见《植物生理学实验》[2]

3过氧化物酶活力

采用愈创木酚法测定,以每分钟OD470变化0.01为一个过氧化物酶活性单位。磨样方法参照过氧化氢含量测定,具体步骤参见《植物生理学实验》[2]

4超氧化物歧化酶活力

采用氮蓝四唑法,以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位。磨样方法参照过氧化氢含量测定,具体步骤参见《植物生理学实验》[2]

【可行性分析】

石灰氮是目前打破休眠常用的试剂,但其毒害性较大,预实验及前人研究已经证明GA4能够促进果梅休眠解除,对果梅花芽的破眠效果要比石灰氮的效果好,且无毒,配制溶液喷施也比石灰氮涂抹施用简单易行,因此本实验方案具有可行性。

参考文献

[1] 张以顺,黄霞,陈云风.植物生理学实验教程[M].北京:高等教育出版社.2009:77-80.

[2] 蔡庆生.植物生理学实验[M].北京:中国农业大学出版社.2013:182-187.

采集材料并分别用GA4、H2O2和水处理,光照培养箱中培养,定时统计萌芽率,同时,每次统计采集芽置于冰箱中保存待测。

待发芽率的统计实验结束,确定了破眠的最佳施用时期,选用此时期保存的芽进行H2O2含量和抗氧化酶活力测定。

4. 研究创新点

1、GA4可以克服石灰氮毒性大、施用麻烦的弊端,并且破眠效果更好,有望提高果树设施栽培的普及程度;

2、果树休眠解除的途径尚不清楚,本实验可以通过测定GA4施用后各种生理指标的变化来研究休眠解除的途径,为休眠解除的生理机制研究奠定基础。

5. 研究计划与进展

1、2014年12月至2015年1月 采集材料,培养,测定ga4施用的适宜时间和浓度;

2、2015年2月至2015年3月 测定ga4解除休眠前后h2o2含量和抗氧化酶活力变化;

3、2014年4月至2014年5月 进行数据整理,撰写毕业论文。

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