褪黑素叶面喷施通过改善离子稳态和氧化还原平衡增强水稻幼苗的耐盐性开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1课题来源及选题依据（国内外研究动态、研究目的、意义）1.1课题来源国家自然科学基金面上项目（31672141）和国家科技支撑计划（2015bad01b03）。

1.2选题依据水稻是世界上最重要的粮食作物之一，一半以上的人口以水稻作为主要食物来源，并广泛生长在热带地区半热带和温带沿海平原，潮汐三角洲和河流盆地，那里的土壤盐度相对较高。

.然而，这种作物对盐有敏感性，盐胁迫可以容易影响其生理功能，从而抑制其生长、发育和籽粒产量。

2. 研究的基本内容和问题

工作假说 基于以上阐述，及本课题组前期对mt调控番茄和水稻等作物的浓度效应、抗氧化、矿物质代谢、离子稳态和蛋白组学差异蛋白分析等方面取得良好进展的基础上，提出研究假说：mt提高了多种抗氧化酶的活性，降低了膜脂过氧化，减轻了植物叶片中的细胞损伤，增加了植物叶片中的n含量和si积累盐胁迫下的叶片和根，特别是在高盐度下。

2.2研究内容（1）盐胁迫下mt对水稻种子萌发、幼苗生长和内源mt、pas和ros的时空变化特征分析 研究不同强度盐胁迫下外源mt对水稻种子萌发中形态建成的调控作用；结合光合作用、叶绿素荧光测定等对水稻幼苗生长过程中表观形态变化和生物量累积等的调控分析，探讨水稻器官水平上内源mt、pas和ros含量和不平衡的变化，研究其mt、pas和ros代谢关键酶的活性和表达，及其代谢基因表达情况，分析盐胁迫和mt处理下水稻植株内mt、pas和ros变化特征。

（2）结合mt和pas等生物合成抑制剂和清除剂处理的水稻内源mt、pas和ros的时空变化特点分析 结合mt、pas和气体信号分子等生物合成抑制剂和清除剂，设置不同处理。

3. 研究的方法与方案

研究材料本研究材料为水稻“盐稻12号”（Oryza sativa L.）。3.2研究方法和手段（1）植物培养和实验设计水稻种子（OryzasativaL.）用5%次氯酸钠灭菌20m in，用去离子水洗涤5次..然后在28°C的黑暗中萌发2天。在25%吉田营养液中放置14天，将均匀健康的幼苗移植到塑料箱中（320厘米×210厘米×110厘米）。在塑料箱的表面上，放置有种植孔的甲苯树脂板，每个树脂板有12个孔。水稻幼苗移植后，用海绵固定在洞中，种植2株。每个洞。移栽后，用100%吉田营养液培养7天，将这些塑料板条箱分成6组，每组处理：（一）吉田溶液spr英式去离子水（对照）；（二）吉田溶液喷洒200μM MT（MT）；（三）吉田溶液喷洒50mm NaCl喷洒去离子水（LS）；（四）吉田溶液喷洒50mm NaCl喷洒200μMMT（LSMT）；（五）吉田溶液100mM NaCl喷洒去离子水（HS）；（六）吉田溶液100mM NaCl喷洒200μMMT（HSMT）。植物在自然光下生长（1100-12）在整个培养过程中，在28-33°C、50%-70%相对湿度（RH）、23-28°C夜间温度和85%-95%RH的温室中，中午00μmolm-2s-1）。解决办法每隔一天交换一次。去离子水或MT溶液仅在大约6：00-6：30PM每隔一天喷洒在植物叶片上。此外，表面活性剂吐温-20（0.01%）被添加到的MT溶液或去离子水，以保证MT对叶片的吸附处理7天和14天后，植物干重（DW）、WC、相对电导率（REC）、活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）、MT（MT）、脯氨酸、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、NPK、Ca、Na和Si，以及抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶的活性（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）分别测定。（2）研究指标和处理方法a.工厂DW和WC的测量取样并测定新鲜重量（FW）后，立即将样品收获并在110°C的纸袋中干燥10分钟，然后在70°C下至恒重..这些干样本在干燥器中冷却至室温后称重DW，并计算根梢比。按照所述方法测定和计算植物的WC采用下列公式：WC=[（FW-DW）/DW]×100b.叶片中REC、ROS和MDA含量的测定用Li等人（2014年）的方法测定了叶片中的REC。通过记录氢氧胺（El）形成的硝酸盐，按照前一种方法测定了O2偶氮的含量。根据碘化钾的氧化，在390nm处对H2O2含量进行了分光光度法定量，。测定叶片中MDA含量TBA方法。c.MT、脯氨酸、SS和SP含量的测定根据制造商的指示，用ELIS A试剂盒从植物MT的叶片中提取和测定MT（上海江莱生物有限公司，中国）。脯氨酸的提取和提取根据Irigoyen等人描述的方法从叶子中提取。在沸水中从叶片中提取SS，并用Ren等人的方法对其含量进行量化。（2020）根据Bradford的描述（Bradford，1976），采用与考马斯亮蓝G-250结合的蛋白质方法测定叶片中SP的含量。d.抗氧化酶的测定活性根据制造商的指示，使用特定的检测试剂盒测定APX、POD、CAT和SOD在叶片中的活性（苏州凯明生物技术有限公司，中国）。近似从每个样品中收集0.1g植物叶片，并在砂浆中加入1ml相应的萃取液，叶子在冰上磨成匀浆，离心后取上清液，按照相应的酶试剂盒的步骤测定其酶活性。e.N、P、Si、K、Na和Ca的测量采用H2SO4-H2O2消化法提取植物中的N元素。将约0.1g的干燥样品和4mL的浓缩H2SO4加入消化管过夜，进行冷挖然后在电热消化装置（LabTechDigiBlockED54，中国）中消化样品。当溶液呈均匀棕黑色时，加入少量H2O2，消化约10分钟，重复3至5次，将样品消化成无色或透明的溶液。植物中的P、K、Si、Na和Ca采用HNO3消化法提取。将正0.1g的干燥样品和4mL的HNO3加入到消化管中过夜，进行冷消化，然后在一个ELE中消化样品。直到溶液清澈或透明为止的CT R热消化装置。最后，将超纯水加入消化液中，体积为50mL，通过0.45μm膜过滤。之三。用流动注射分析仪（德国AutoAnalyerAA3）测定N含量，用电感耦合等离子体质谱（Agilen）测定P、K、Na、Ca和Si含量t 700系列ICP-OES，美国）。（3）统计分析

每个实验包括三个重复，数据表示为平均±SD。采用SPSS18.0统计软件（SPSS Corp，Chicago，伊利诺伊州，美国）。数字是用Sigma Plot10.0（Systat Software，Inc.Germany）绘制的。

4. 研究创新点

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，一半以上的人口以水稻作为主要食物来源，并广泛生长在热带地区半热带和温带沿海平原，潮汐三角洲和河流盆地，那里的土壤盐度相对较高。.然而，这种作物对盐有敏感性，盐胁迫可以容易影响其生理功能，从而抑制其生长、发育和籽粒产量。在中国，盐的影响范围稻田约占水稻总种植面积的五分之一，并不断扩大。因此，通过调控提高水稻的耐盐性通过外源物质，如化学物质和植物生长物质，日益成为研究热点。

5. 研究计划与进展

进度安排（包括论文撰写）2019.09-2019.10 查阅相关文献，完成初步研究内容和方向。

2019.11-2020.01 开展试验，培养植物，收集数据，并分析相关指标数据。

2020.02-2020.03 受武汉肺炎疫情影响，停止试验2020.04-2020.05 收集测量其他数据，并分析相关指标数据。