稀土微肥对酸雨胁迫下水稻幼苗期Ⅱ的影响开题报告

1. 研究目的与意义

水稻作为一种重要的粮食作物在我国已有六千年的栽培历史，在世界上水稻是仅次于小麦的第二大粮食作物，地球上每天有大约三十多亿人使用水稻加工的粮食当做食物。苏州自古以来都有渔米之香的称号，水稻是苏州人主要粮食。水稻的种植与收获是关乎于民生的大事。然而，随着经济的发展，工业的大规模前进，人们生活水平不断的提高，汽车的使用越来越多。人们在生活水平提升的同时，也伴随着环境污染的副作用。由于工业废气和汽车尾气的排放，空气中so2的含量持续上升，导致了酸雨的发生频率明显增加，而酸雨会影响水稻的生长，导致其生长出现问题影响水稻产量造成重大的经济损失。研究表明稀土微肥对水稻有明显的增产以及促进生长的作用。酸雨给水稻生长所施加的是副作用，而稀土微肥能够明显的促进其生长，在酸雨影响无法避免的情况下，给水稻施加稀土微肥，对其生长作用有何种作用，稀土微肥能够在酸雨影响下对水稻生长起何种作用是我们主要研究的目的。

大量研究资料表明,酸雨可影响植物生长的全过程，改变各种代谢酶活性，一定浓度的稀土微肥溶液对作物叶面喷施、浸种、根施不仅有增产效果,而且还有提高抗逆性的作用。本课题以苏州地区优质地产水稻苏香粳3号为研究对象，利用一定浓度的稀土微肥对幼苗期的材料进行叶面喷施，研究模拟酸雨对水稻苏香粳的各种生理指标的影响及稀土微肥的保护作用，为客观评价酸雨危害及风险提供丰富的基础数据，为进一步在苏州地区推广使用稀土微肥减轻酸雨危害打下基础。

通过本次实验可以得出稀土微肥对酸雨胁迫下的水稻生长起到何种作用，酸雨之前施用稀土微肥效果与酸雨之后施用稀土微肥哪种效果更好。可以了解到具体影响到水稻体内的哪种生理指标的变化。为后续研究做出一个初步的结论，也为苏州地区水稻种植减轻酸雨的危害如何施用肥料提出些许理论基础。为其增产做出些许的帮助。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

测量在酸雨以及稀土微肥不同处理的水稻幼苗期的各种不同生理指标。包括叶绿素含量、mda（丙二醛）含量、pod（过氧化物酶）活性、cat（过氧化氢酶）活性、脯氨酸含量、质膜透性等。通过数据分析与对比得出结论

预期目标

3. 研究的方法与步骤

研究步骤

1、配置模拟酸雨以及稀土微肥，取回水稻幼苗分装在8个盆中，分为四组分别为对照、酸雨、修复以及防护，每组两盆做好标记按照下表喷洒

以上所施加试剂均采用喷洒添加，使用喷雾器均匀喷洒在叶面上，在喷洒稀土微肥溶液时需要添加甘露醇，以便于吸收。在第二次喷洒过后二十四小时，开始第一次进行各生理指标的测定，之后每隔五天进行测定一次总共测三次。每一次测量需要取三个平行组测量，三个平行组误差不宜过大。

2、丙二醛的测定

取各组水稻幼苗剪碎，分别称取剪碎的水稻苗1g，各加入2ml 10％TCA和少量石英砂，研磨至匀浆，再加入8ml TCA进一步研磨，将匀浆倒入离心管在4000r下离心10min，上清液为样品提取液。吸取离心的上清液2ml（对照加2ml蒸馏水），加入2ml 0.6%TBA溶液，混匀物沸水浴反应15min，迅速冷却后再离心。取上清液测定532nm和450nm波长下的吸光值。每组测量分别进行三次测量得出结果。

3、脯氨酸的测定

1.标注曲线的制作

取6支试管，编号，按表2配制每管含量为0～12μg的脯氨酸标准液。加入

表2 制作脯氨酸标准曲线试剂添加表

表2-2中试剂后，置于沸水浴中加热30min。取出冷却，各试管再加入4ml甲苯，振荡30秒钟，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶液。

吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色皿中，以甲苯溶液为空白对照，在520mm波长处测定吸光度（A）值。以1～5号管脯氨酸含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。

3.脯氨酸含量的测定

称取不同处理的植物叶片各0.5g，分别置大试管中，然后向各管分别加入5ml3％的磺基水杨酸溶液，在沸水浴中提取10min（提取过程中要经常摇动），冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸的提取液。

吸取2ml提取液于带玻塞试管中，加入2ml冰醋酸及2ml2.5﹪酸性茚三酮试剂，在沸水浴中加热30min，溶液即呈红色。冷却后加入4ml甲苯，摇荡30秒钟，静置片刻，取上层液至10ml离心管中，在3000r/min离心5min。

用吸管轻轻吸取上层脯氨酸红色甲苯溶液于比色杯中，以甲苯溶液为空白对照，在520mm波长处测定吸光度（A）值。

每组测量重复三次，测出吸光值然后进行计算。

从标准曲线上查出样品测定液中脯氨酸的含量，按下公式计算样品中脯氨酸含量:

4、过氧化氢酶含量的测定

取新鲜水稻幼苗1g，加入2-3ml 4℃的pH为7.8的磷酸缓冲液和少量石英砂，研磨成匀浆，转移入10ml容量瓶，缓冲液冲洗研钵，并定容到刻度。混合均匀后，于5℃冰箱中静置10min，取上清液4000rpm离心15min，上清液即是过氧化氢酶粗提液。保存至5℃冰箱备用。

将0.5ml的粗酶液稀释十倍，取3支10ml试管，编号1、2、3。1号管为对照，2、3号管为样品测试管，在三支试管中分别加入0.5ml稀释酶液，以及3.8ml磷酸缓冲液；在样品管中加入0.5ml稀释酶液，3.5ml磷酸缓冲液。25℃预热后,逐管加入0.3ml 0.1mol/L的H₂O₂，每加完一管立即记时，并迅速倒入石英比色杯中，240nm下测定吸光度OD1，取出来在试管中混匀去气泡，在2min30s后，测出OD2。按照下列公式计算：

以一分钟内A240减少0.1的酶量为1个酶活单位（u）。

过氧化氢酶活性(u/g)=

式中A240 = OD1-OD2

OD1—刚放进去的的吸光值；

OD2—2min30s之后的吸光值；

Vt—粗酶提取液总体积（ml）；

V1—测定用粗酶液体积（ml）；

FW—样品鲜重（g）；

0.1—A240每下降0.1为1个酶活单位（u）；

t— 加过氧化氢到最后一次读数时间（min）。

5、叶绿素含量的测定

打开叶绿素仪电源，不放样品，按下探测头，直到听到“哔”一声，屏幕显示N=0表明校准完成。将叶片放入测量头部确定样品完全覆盖接收窗。关闭测量头，按指压台直到听到一“哔”声，测量结果会显示在屏幕上，记下数据，多次测量取平均值

6、质膜透性的测定

取适量水稻幼苗，冲洗干净，用纱布吸取水分，然后剪成约1cm²大小剪掉大叶脉。将剪下的小叶片混合均匀，称取1g，放入小烧杯中加入20ml蒸馏水然后放入真空干燥器，用真空泵抽气20—30min（以抽出细胞间隙中的空气），然后缓缓放入空气，真空干燥器中取出。静置片刻，使用电导率仪测电导率R1,另外，在恒温沸水浴中加热20min，室温冷却，测定总电导率R2，然后，采用公式（R1/R2）*100表示叶片的相对电导度。

7、过氧化物酶活性的测定

取水稻幼苗1g，切碎置入研钵中，加20mmol/LKH₂PO₄10ml研成匀浆转入离心管中，4000r/min离心10min，取上清液转入试管保存于冷处，残渣再用10mLKH₂PO₄提取1次，合并上清液并记录总体积（提取酶液的总体积），低温下保存备用。取2只试管编号，1号管加入反应混合液3ml KH₂PO₄1ml作为参比；2号管加入反应混合液3ml 提取的酶液2ml，立即测定2号管OD470nm值，每隔一分钟计数一次

以每分钟内OD470变化0.0l为1个过氧化物酶活性单位(U)，计算2号管过氧化物酶的活性。

过氧化物酶活性（U/g）=

ΔA470：反应时间内吸光值的变化

W：样品重量

V：提取液总体积，即5ml

Vt：测定时所用体积,即1ml

t：反应时间

4. 参考文献

[1]曾庆玲,梁婵娟,沈东兴,等.酸雨对不同抗性植物种子萌发的影响[j].农业环境科学学报,2004,23(1):39-42.

[2]王丽红,黄晓华,周青.水稻、小麦和油菜种子萌发pod与cat对酸雨胁迫的响应[j].环境科学,2005,26(6):123-125.

[3]吴遥琪,彭莹,唐璐,等.酸雨胁迫下la(Ⅲ)对水稻种子萌发及pod活性影响[j].农业环境科学学报,2008,27(5):1901-1906.

5. 计划与进度安排

1.2022-12-25选题，接受任务；

2.2022-12-26—2022-03-6完成开题准备；

3.2022-03-7—2022-03-11上交开题报告；