外源EBR对亚低温弱光胁迫下番茄光合特性和叶绿素荧光成像的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1课题意义

我国设施蔬菜栽培发展迅速，产量和面积均位居世界第一。春提早和秋延后栽培能够大幅提高蔬菜的经济效益，然而由于早春和秋冬气候变化或设施覆盖材料所引起的低温弱光胁迫都极大地制约了设施蔬菜的栽培。大量研究表明，低温弱光胁迫显著抑制辣椒（张帆等，2013）、黄瓜（闫世江 等，2011）、番茄（黄伟 等，2002）、采用大豆（陈远东 等，2011）、西葫芦（安福全 等，2011）、瓠瓜（刘永华 等，2006）、苦瓜（张红梅 等，2011）、茄子（郁继华 等，2004）等蔬菜作物的生长发育和产量。因此，提高蔬菜作物对亚适宜低温弱光的耐性成为设施蔬菜生产当中亟需解决的问题。

2,4-油菜素内酯（ebr）是存在于植物体内的一种天然植物甾醇类激素，广泛参与调控细胞分裂，植物生长发育和生理代谢等过程，并能增强蔬菜作物对逆境胁迫的抗性，提高作物产量和品质。前人关于逆境胁迫条件下br对蔬菜作物生长和光合作用的影响进行了多方面的报道，如病害胁迫（nakashita et al., 2003; ohri et al., 2008）、干旱胁迫（吴晓丽 等，2011）、盐胁迫（el-mashad and mohamed, 2012）、高温胁迫（张永平 等，2012）、除草剂胁迫（xia et al., 2006）、重金属胁迫（choudhary et al., 2012）和低氧胁迫（陆晓民 等，2012）。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

研究外源ebr对亚低温弱光胁迫下番茄植株生长、光合作用特性以及叶绿素荧光成像的影响，探讨24-表油菜素内酯（ebr）提高番茄植株耐低温弱光能力的光合作用机制。

2.2研究内容

3. 研究的方法与方案

3.1 拟采取的研究方法

试验于2014年10月至2015年1月在南京农业大学现代温室和人工气候箱内进行。采用基质栽培，浇灌Hoagland营养液，采用基质栽培，通过在人工气候室内模拟设施栽培中经常遇到的亚低温（昼15℃，夜温7℃）弱光（150 μmolm^-2s^-1）天气，开始处理后，一半处理每天傍晚17:00时进行叶面喷施EBR，另一半喷施等量的去离子水作为对照。处理15d后，测定各项指标，探讨外源EBR缓解亚低温弱光胁迫伤害的机制。

生长指标用直尺、游标卡尺、天枰测量；叶绿素含量采用丙酮乙醇混合液法测定；气体交换参数、光响应曲线用便携式光合速率测定仪(Li-Cor6400型，美国Li-Cor公司)；叶绿素荧光成像用PAM荧光仪(PAM-2100, Walz，德国)测定叶绿素荧光诱导动力学参数；

试验数据均采用SAS13.0及 Microsoft Excel 2007进行方差分析，使用Duncans新复极差法进行多重比较（P 0.05）。

3.2技术路线

3.3实验方案

供试番茄品种为合作903，种子（杂种一代）由中国农科院蔬菜所提供，外源24-表油菜素内酯（EBR）购自Sigma公司，栽培基质( pH=6.34，EC=2.09 mScm^-1 )由镇江培蕾有机肥有限公司提供。

试验于2014.10~2015.1在南京农业大学现代温室和人工气候箱内进行。选取饱满、整齐一致的种子，清水浸泡1-2h， 55 ℃温汤浸种15 min，搅拌至室温再继续浸种3-4h，将种子放在铺有纱布的培养皿中，于29 ℃恒温箱中催芽。发芽后播于装有基质的塑料盆钵中（1010 cm），每钵1苗。温室自然光照条件下培育，昼夜温度控制为25~30 ℃/15~18 ℃，湿度控制为60%~75%。子叶展平后每2 d浇灌1次1/2 倍Hoagland营养液( pH=6.30.1，EC=2.2~2.5 mScm^-1)。三叶一心时，选取长势较好且整齐一致的幼苗，将带苗的营养钵移入人工气候箱内（RXZ-500D智能型，宁波江南仪器厂）培养，光强设定500 μmolm^-2s^-1，光周期14 h/10 h，温度27 ℃/16 ℃，相对湿度70%~75%，浇灌1/2倍 Hoagland营养液。

番茄幼苗在箱内适应2 d后开始处理，用人工气候室模拟早春亚低温弱光环境。试验设4个处理：（1）Cont，对照，生长温度为昼温27℃，夜温16℃，光合有效辐射为500 μmolm^-2s^-1，空气湿度为70%；（2）EBR，对照条件下，叶面喷施0.1 mgL^-1 EBR；（3）LTL，亚低温弱光处理，昼夜温设置为15℃/7℃，光合有效辐射为150 μmolm^-2s^-1，光周期14 h/10 h，空气湿度为70%；（4）LTL EBR，亚低温弱光条件下，叶面喷施0.1 mgL^-1 EBR。开始处理后，一半处理每天傍晚17:00时进行叶面喷施EBR，以叶片正反两面全部湿润且无液体下滴为宜；另一半喷施等量的去离子水作为对照。试验随机区组排列，每个处理36株苗，三次重复，共144株。处理15d后，测定各项指标。本试验中，所使用的叶面喷施EBR浓度（0.1 mgL^-1）由预备试验筛选得出。

3.4可行性分析

（1）指导教师：指导教师长期从事设施蔬菜栽培生理与蛋白质组学方面的教学、科研工作。近几年在国内外学术期刊上发表论文40余篇，以第一作者发表学术论文10篇，其中SCI论文6篇，参编英文书籍1本，中文核心期刊3篇；主持国家、省部级课题4项，参与多项。

（2）实验室配备：指导教师所在实验室已承担和完成相关的国家和省自然科学基金项目，在蔬菜栽培生理研究方面已具有良好的工作基础。实验室具有进行蔬菜逆境生理研究的先进实验仪器和实验条件，具有人工气候箱、分析天平、紫外-可见分光光度计、便携式光合作用测定系统、调制式荧光成像仪等，具有检测营养液浓度、酸度的电导仪和pH计。因此，进行该方面的研究是可行的。

4. 研究创新点

4. 创新之处

（1）目前关于低温弱光方面的研究不胜枚举，但往往就低温或者弱光某一因素进行研究，在实际生产中，这两个问题常常相伴相随出现。为此，本试验通过研究外源ebr对亚低温弱光胁迫下番茄植株生长、光合作用特性以及叶绿素荧光成像的影响，探讨外源ebr提高番茄植株耐低温弱光能力的光合作用机制，为外源油菜素内酯在设施番茄抗逆栽培中的有效利用提供理论依据。

（2）研究外源ebr对缓解亚低温弱光胁迫番茄幼苗伤害效应的尚无报道。

5. 研究计划与进展

5.项目研究计划及预期进展

2014.10-2014.11 查阅相关文献，确定试验方案和技术路线；

2014.11-2015.1 进行相关的试验；