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省級(jí)基金申請(qǐng)書(shū)【外源NO對(duì)鹽分脅迫下小麥幼苗生長(zhǎng)的影響】修改后共享 已有18人參與
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甘肅省中青年科技基金申請(qǐng)書(shū) 研究?jī)?nèi)容和意義摘要 通過(guò)研究外源NO供體硝普鈉（SNP）對(duì)鹽分脅迫下小麥幼苗生長(zhǎng)的影響及小麥葉片生理生化指標(biāo)（包括葉綠素、MDA、質(zhì)膜相對(duì)透性、脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性、H2O2含量、O。-2產(chǎn)生速率）的變化，初步探討作為一種活性氮的NO對(duì)鹽脅迫下小麥葉片細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的保護(hù)作用，旨在了解NO在鹽分脅迫下的作用機(jī)理，為培育新的具有抗逆性的作物品種提供參考。 一、項(xiàng)目研究的科學(xué)依據(jù)和意義 小麥?zhǔn)俏覈?guó)的重要糧食作物，鹽害是導(dǎo)致小麥產(chǎn)量降低的重要原因之一，因此提高植物的耐鹽性是植物逆境研究的重要課題。一般認(rèn)為，鹽害引起的滲透脅迫可以使植物葉片活性氧累積，導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化，最終使葉片功能喪失。 一氧化氮（NO）是一種廣泛分布于生物體的生物活性分子，它具有多種生理功能。已有研究表明，NO參與了植物中的多種生理功能，如呼吸作用、種子萌發(fā)、根和葉的生長(zhǎng)發(fā)育、衰老、脅迫響應(yīng)等。但NO在這些生理過(guò)程中的作用機(jī)理基本上還是一片空白。目前認(rèn)為NO對(duì)細(xì)胞中活性氧自由基水平的調(diào)節(jié)可能是NO參與脅迫應(yīng)答的作用機(jī)制之一。作為一種活性氮，NO對(duì)活性氧水平的調(diào)節(jié)作用具有雙重性，一定生理?xiàng)l件下，低濃度NO可作為抗氧化劑對(duì)O。-2 等ROS具有清除作用，而較高濃度的NO則引發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。最近的研究表明，NO在植物體內(nèi)廣泛分布，主要通過(guò)一氧化氮合酶（NOS）和硝酸還原酶（NR）合成。Beligni和Lamattina（1999）認(rèn)為NO具有雙重生理效應(yīng)，其中高濃度NO具有生理毒性，而低濃度則有保護(hù)作用，并與細(xì)胞的微環(huán)境和NO的實(shí)際濃度有關(guān)。例如，低濃度NO可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，能減少葉綠素的損失、離子崩漏、黑斑病（Beligni和Lamattina 2001），也可以緩解鹽脅迫誘導(dǎo)的小麥葉片膜脂過(guò)氧化，提高耐鹽性（阮海華等2001）。2001年，Garcia-Mata和Lamattina首次發(fā)現(xiàn)外源NO預(yù)處理可以提高干旱脅迫條件下植物葉片的保水性、減低離子滲漏，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，從而提高耐旱性。馬鈴薯葉片中，NO可以減少由于干旱和紫外線引起的氧化性損害（Leshem，1996），因此合適濃度的NO是植物中的抗逆境分子。 近年來(lái)，作為一種簡(jiǎn)單的雙原子小分子的一氧化氮（NO）以其獨(dú)特的生理生化作用和功能引起人們的普遍關(guān)注。目前在植物學(xué)領(lǐng)域中，NO的研究令人振奮，富有挑戰(zhàn)性。但與動(dòng)物體中NO功能的研究還有很大的差距，借鑒在動(dòng)物中的研究方法揭示NO在植物中的功能及作用機(jī)制是一條行之有效的途徑。 本研究通過(guò)外源NO對(duì)鹽分脅迫條件下的小麥幼苗生長(zhǎng)的影響及對(duì)小麥葉片膜脂過(guò)氧化的緩解效應(yīng)進(jìn)行初步探討，旨在了解NO在鹽分脅迫下的作用機(jī)理，為培育新的具有抗逆性的作物品種提供參考。 二、項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容、創(chuàng)新性及特色 選用3-4個(gè)小麥品種，進(jìn)行不同濃度的鹽分處理，通過(guò)外施NO供體硝普鈉（SNP），研究小麥幼苗在鹽分逆境下生長(zhǎng)情況。研究的主要內(nèi)容如下： 1、外源NO對(duì)小麥鹽分逆境下幼苗生長(zhǎng)的影響 2、外源NO對(duì)小麥鹽分逆境下葉片氧化損傷的保護(hù)作用 土壤鹽漬化已成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素，在我國(guó)的西北地區(qū)，鹽漬化問(wèn)題更為突出，逆境脅迫的研究也日益受到人們的重視。NO作為生物體中活性很強(qiáng)的極性分子，由于其具有毒害和保護(hù)生物細(xì)胞的雙重性，并與植物的抗病和對(duì)各種脅迫的應(yīng)答有關(guān)，因此NO在植物體中的功能及作用機(jī)制的研究正受到普遍關(guān)注，研究鹽分脅迫下NO對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響十分必要。 三、研究方案的設(shè)計(jì)（包括研究路線、技術(shù)路線、進(jìn)度安排、預(yù)期目標(biāo)及成果等） 研究方法和技術(shù)路線及實(shí)施方案： 1、外源NO對(duì)小麥鹽分逆境下幼苗生長(zhǎng)的影響 小麥種子經(jīng)漂洗后，常規(guī)消毒→蒸餾水洗干凈后，分別用0、0.2、0.4、0.6 mmol/L的SNP（分別編號(hào)為處理T0、T1、T2、T3）浸種48h，30℃下催芽后選取芽長(zhǎng)為0.5cm左右的種子備用。采用NaCl瓊脂法進(jìn)行。NaCl濃度依次為0、75、100、125、150mmol/L的0.6%瓊脂溶液，分別裝于100ml玻璃燒杯中，每個(gè)處理至少重復(fù)3次，瓊脂凝固后，將選出備用的小麥種子插入上述各種瓊脂中，每個(gè)燒杯中放置15粒種子，放在裝有水的周轉(zhuǎn)箱中，在30℃自然光照條件下培養(yǎng)5天后，測(cè)量株高、發(fā)根數(shù)和根長(zhǎng)；同時(shí)取上述小麥幼苗的地上部和地下部，稱鮮重后，放入70℃的烘箱中烘至恒重，稱重，計(jì)算地上部、地下部和單株的干重，并以耐鹽比率作為耐鹽性指標(biāo)。 2、外源NO對(duì)小麥逆境下葉片氧化損傷的保護(hù)作用 小麥種子常規(guī)消毒→蒸餾水洗干凈→浸種催芽→種子露白后，選露白一致的種子用Hoagland營(yíng)養(yǎng)液在恒溫25℃的溫室盆缽中進(jìn)行水培，材料長(zhǎng)至三葉一心時(shí)挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。處理如下：T0：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液；T1：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/LNaCl；T2：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/LNaCl +SNP0.1mmol/L；T3：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+SNP0.1mmol/L；T4：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+300 mmol/LNaCl；T5：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+300 mmol/LNaCl +SNP1mmol/L；T6：Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+SNP1mmol/L。 每組重復(fù)3次，每天更換一次處理液。在處理后的第0、2、4、6、8天取第1和第2葉的混合樣品用于各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)包括葉綠素、MDA、質(zhì)膜相對(duì)透性、脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性、H2O2含量、O。-2產(chǎn)生速率等。 進(jìn)度安排： 2005年：引進(jìn)NO供體SNP；對(duì)不同小麥品種進(jìn)行初步的耐鹽篩選，從中找出抗鹽性強(qiáng)、抗鹽性中等和鹽敏感的3個(gè)品種進(jìn)行下一步的試驗(yàn)；開(kāi)展部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 2006年：全面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容； 2007年：進(jìn)一步完善上述實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)，整理檔案，總結(jié)驗(yàn)收。 通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施，研究NO對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，初步探討NO對(duì)鹽分脅迫下小麥葉片氧化損傷的緩解作用及對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響。項(xiàng)目完成后，撰寫(xiě)相關(guān)研究論文2-3篇。 四、實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件 省--------研究所從1958年建院以來(lái)，一直進(jìn)行小麥的育種、栽培等工作，曾成功育成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有實(shí)際栽培意義的花培春小麥新品種花培764和優(yōu)質(zhì)面包小麥79668F3-2，均獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。上世紀(jì)70年代初開(kāi)始農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用研究，“利用生物技術(shù)選育耐鹽抗銹小麥新品系的研究”獲得了省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。于2000年籌建了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)中心，投資100萬(wàn)元購(gòu)置PCR儀等大型儀器可供農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用研究和新品種育種使用。 參加本課題研究人員具有高級(jí)職稱的3人，中級(jí)職稱2人，其中碩士2人，在讀碩士2人，高中級(jí)人員長(zhǎng)期從事小麥育種、栽培及分子生物學(xué)等相關(guān)研究的工作經(jīng)驗(yàn)及基礎(chǔ)，積累了開(kāi)展果樹(shù)組織培養(yǎng)工作的研究經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了一支從事組織培養(yǎng)和無(wú)病毒苗木培育工作的隊(duì)伍，已具備開(kāi)展多種糧食作物、果樹(shù)、花卉等組織培養(yǎng)和無(wú)病毒苗木培育的技術(shù)貯備和技術(shù)人員。能保證該項(xiàng)目的順利進(jìn)行。 申請(qǐng)人的學(xué)歷、技術(shù)職稱、以往的科研業(yè)績(jī)、研究成果，獲獎(jiǎng)情況及論文發(fā)表等-------------，碩士，副研究員。 一、1998年以來(lái)完成的主要科技成果、獲獎(jiǎng)情況如下： 1、作為主要完成人，完成的“果樹(shù)脫毒苗繁育研究及應(yīng)用示范”項(xiàng)目，1998年6月獲甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣三等獎(jiǎng)。 2、作為第二主持人，完成的“草莓優(yōu)良品種的脫毒苗培育及示范推廣”項(xiàng)目，2002年10月獲甘肅省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。 二、1998年以來(lái)發(fā)表的相關(guān)論文如下： 1、高愛(ài)麗，----，秦 鑫。水分脅迫下小麥葉片滲透調(diào)節(jié)與抗旱性的關(guān)系 。西北植物學(xué)報(bào) 1991.1 2、----，張劍俠，王躍進(jìn)。葡萄組培苗耐鹽性研究。果樹(shù)學(xué)報(bào)，2005年第3期 五、中青年科學(xué)基金經(jīng)費(fèi)預(yù)算 主任委員（簽章） 年 月 日 |
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