盐胁迫下油菜素内酯对油葵生长、发育、产量形成的调节效应开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

油葵（helianthus annuus）是双子叶作物，并且早已被划分为重要的食用植物油和食物行列之中，在耐盐性评价上属中度耐盐植物（francois 1996）。虽然如此，即便是中度盐胁迫也会导致向日葵叶绿素水平显著下降、气孔明显关闭等现象，最终导致作物产量和品质都严重受到影响（francois 1996; hebbara et al. 2003; santos 2004）。随着土壤盐渍化现象的日益加重，如何提高作物的耐盐性早就成为了国内外研究的热点之一。akram等（2009a, b）报道叶面喷施不同的钾盐能够改善高盐胁迫下油葵植株的生理功能标，提高最终的经济产量，其中以k₂so₄、kh₂po₄、kno₃和k₂co₃效果最佳。noreen和ashraf（2008）报道叶面喷施水杨酸（sa）能够通过非气孔因素提高光合作用效率，并且最终提高了盐胁迫下油葵的生物量。另外，还有报道在营养介质中施加抗坏血酸（asa）同样能够减小盐胁迫对油葵的毒害作用，并且提高多种抗氧化性酶的活性（ebrahimian bybordi 2012）。

众所周知的是，植物激素对于植物的生长发育非常重要，并且它们也广泛地参与植物的抗逆性调控（zhang et al. 2006; kagale et al. 2007; wang et al. 2009），并且被用于提高植物耐盐性，如脱落酸（aba）（sripinyowanich et al. 2013）、赤霉素（ga）（iqbal ashraf 2013）、乙烯（eth）（yang et al. 2013）、油菜素甾醇（brs）（ali et al. 2006; arora et al. 2008）。其中，brs为活性最强、无毒的植物激素，在适用于农业生产中得到愈来愈广阔的运用（khripach et al. 2000），但是盐胁迫下brs是否能够提高向日葵的生长、发育和其产量还未见文献报告。

主要参考文献：

2. 研究的基本内容和问题

主要的研究目标和内容：

我们以油葵（helianthus annuus l. cv. gaoyou 86f1）为材料，从生长、产量、脂肪酸百分组成三个方面探索了24-表油菜素内酯（ebl）是否能够提高它们的耐盐性和经济指标，并且从离子稳态方面对其进行了初步解释。

拟解决的关键问题：

3. 研究的方法与方案

1、研究方法

1.1植株干重测定 在根部取材时注意用去离子水将表面盐分和石英砂清洗干净，而且要注意不要对根造成严重的损伤，清洗完之后将表面水分用吸水纸吸干。材料采集以后，立即放置于烘箱中进行105 ℃杀青20 min，然后于75 ℃下烘干至恒重，于烘箱中自然冷至室温以后称取干重，计算单株重量。

1.2离子含量测定 将上述烘干的样品研磨至粉末，并且充分混匀。离子的测定参考Wan等（2012）的方法。准确称取0.1 g 材料置于消煮管中，加入10 mL浓酸（HNO₃: HClO₃=3:1, v/v），于250 ℃下硝解至完全透明，最后用去离子水定容至100 mL。用ICP-AES（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry, Optima 2100DV, Perkin Elmer, USA）测定Na 和K 含量，最后换算为mmol g^-1 DW。

1.3产量及品质分析 盐胁迫条件下以植株完全死亡为标准，采集完全成熟的种子。而正常条件下统一于第90个处理日时取材。种子采集以后，在最短的时间内将其放置烘箱中，于75℃下烘干至恒重，称取重量。将样品去壳后，磨成粉沫，然后参考Shilpa等（2013）的方法对脂肪酸进行提取和分析，并略加修改，简要如下：称取样品300 mg，置索氏提取器中，用乙醚抽提18 h以上（50 ℃水浴），然后将乙醚蒸发至干获得提取液；将提取液先后用0.5 M氢氧化钠甲醇溶液和13 %三氟化硼甲醇在50℃水浴回流30分钟，然后加入1 mL正己烷萃取；最后加入饱和NaCl溶液，分层后取上层正己烷相上机。脂肪酸气相色谱（GC）测定方法如下：仪器为岛津GC-14B（日本岛津公司）；色谱柱为CP-SIL88 fame （0.2 m0.32 mm50 m）（VARIAN，美国瓦里安公司）；柱温为140～220 ℃（5 ℃ min^-1）；进样口温度为280℃；检测器温度为285 ℃；检测器类型为FID；载气为高纯氮气99.999 %，90 KPa；高纯氢气99.99 %，60 KPa。

1.4数据处理与统计分析 所有数据均来自于4个重复，不同指标n值不同，并最终用平均值 SD表示。处理组之间的差异显著性用SPSS软件中的Duncans Multiple Range Test 方法进行分析（P ≤ 0.05），并用不同的字母表示。同一盐胁迫环境（0/ 150 mM NaCl）的两个处理组之间的差异显著性用SPSS软件中的Independent-Samples T-test方法进行分析，并且用不同数目的*分别表示0.05、0.01 和 0.001三个水平上的差异显著性。

2、技术路线

3、试验方案

材料选取油葵品种Gaoyou 86F1。将用5 %NaClO消毒后的种子于25摄氏度下避光萌发至5 cm，移栽至装有石英砂的塑料盆钵（40 cm 30 cm 6 cm）中，每份两株，用Hoagland 营养液浇灌培养。培养条件为：温室自然光照；温度：28 ℃~33 ℃；相对湿度：50%~70%。大约出现4片真叶时开始处理，处理组为：（I）Control：Hoagland； （II） EBL：Hoagland 10^-8 M EBL（24-Epibrassinolide）；（III） NaCl： Hoagland 150 mM NaCl；（IV） NaCl EBL：Hoagland 150 mM NaCl 10^-8 M EBL。EBL的施加采用叶面喷施的方法，早晚各1次，以叶面刚好打湿为标准（不下滴液体），注意不要喷施在花上。分别于处理第15、30、60 d时采集材料，分为花、叶、茎和根4个部分，测定干重。于第90 d时测定秸秆的干重。再将上述获得的干样用于测定离子含量。在第60~90 d之间收集成熟的种子，称重，并且分析各种脂肪酸的百分组成。

4、可行性分析

（1）有长期研究植物耐盐性的专业老师指导。

（2）实验室研究条件良好，各种设备齐全。

（3）本课题组长期从事逆境植物营养和中国沿海滩涂开发研究，是江苏省海洋重点开放室和国家重点学科农业资源与环境的主要组成部分，已有大量投入，也是学校211重点建设学科的一部分。

4. 研究创新点

油菜素内酯是否能够提高油葵的耐盐性还未见有文献报告。研究了油葵的耐盐性，揭示了油葵在盐胁迫下的生长发育和产量的调节效应是本研究的特色和创新之处。

5. 研究计划与进展

3月1日~4月10日：材料准备和培养

4月10日~5月10日：取样测定和分析

5月10日~5月25日：数据处理和论文写作