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为了提高烟株在低温下的生长状况及品质,以河南烟区主栽品种“豫烟10号”为试验材料,在低温环境为11℃/8℃下进行处理,利用外源物质β-氨基丁酸、氯化钙及两者的互作对烟草幼苗进行调控,筛选出能够缓解低温损伤的外源物质的施用方式以及施用浓度。通过观察表型,测定相关生理生化指标等从生理水平上对其进行研究,主要研究成果如下:1、低温环境下烟草幼苗生长受到明显限制,豫烟10号的农艺性状较CK处理有显著的差异,其中根长、最大叶长、叶宽和叶面积较CK显著降低;低温处理通过自身的调节减少低温的损害,其抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量得到提高。一方面低温造成自身的膜脂化程度加重,另一方面渗透协调物质的生成也缓解了一部分的低温损伤;低温下光合色素含量降低、光合作用参数也发生一定改变:光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和气孔限定值都有所降低,胞间二氧化碳浓度上升;低温下与烟草逆境相关的基因NtLDC1、NtERD10B和NtERD10BD表达量有了显著地变化,其中NtLDC1基因表达量在低温下下调,NtERD1OB和NtERD10BD表达量显著上调。2、低温下灌根β-氨基丁酸能够在一定程度上缓解冷害对烟草幼苗的损伤,其中随着灌根浓度的升高,缓解程度表现出先升高后降低的趋势。在不同的灌根浓度处理中,农艺性状、抗氧化酶活性、光合色素都表现为灌根0.05 mmol/L处理最好,并且丙二醛含量最低,在NtLDC1、NtERD10B和NtERD10BD三个基因中相对表达量较高。灌根0.02 mmol/L的各生理指标都仅次于灌根0.05 mmol/L处理,其次是灌根0.1 mmol/L处理。低温下喷施β-氨基丁酸同样有一定地缓解作用,其中缓解程度随着灌根浓度的升高而表现出降低的趋势。相对来说低温下喷施浓度为0.2 mmol/Lβ-氨基丁酸效果最好,其次是0.5mmol/L。对比两种施用方式和浓度发现,喷施0.2 mmol/L的处理各生理生化指标较好,其次是灌根0.05 mmol/L的处理。而喷施1 mmol/L的和灌根0.1 mmol/L的处理表现不佳,各方面与低温处理差异不大。说明外源施用β-氨基丁酸存在着适宜浓度促进、高浓度抑制的效果。3、以喷施0.2 mmol/Lβ-氨基丁酸为基础,通过复配氯化钙以及钙离子螯合剂、钙调蛋白抑制剂来探究β-氨基丁酸与钙离子的互作以及β-氨基丁酸调控低温的机理。可以发现与低温处理相比,喷施0.2 mmol/Lβ-氨基丁酸、灌根10 mmol/L氯化钙以及两者互作的处理在鲜重干重、抗氧化酶活性、ASA、GSH含量、APX、GR活性以及ZA、GA、IAA、ABA四大激素含量上有显著提升,在相对电导率、丙二醛和过氧化氢超氧阴离子方面显著下降。而低温下β-氨基丁酸和钙离子螯合剂、钙调蛋白抑制剂复配的处理的趋势与前三个处理结果相反。说明β-氨基丁酸与钙离子互作更能提高烟草幼苗的耐冷性,而β-氨基丁酸对于调控烟草的耐冷性可能与钙离子信号传递有关。