四川農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告 (1)

1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 田間雜草馬唐的浸提液對紫玉米的化感作用選題類型 應(yīng)用基礎(chǔ)型 課題來源 自選項目學(xué) 院 生命科學(xué)與理學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)生物學(xué)指導(dǎo)教師 王晗光 職 稱 副教授姓 名 劉鵬 年 級 2009 級 學(xué) 號 2009*1 立題依據(jù)近年來隨著人們生活水平的不斷提高，飲食與保健被越來越頻繁的提到了人們的日常生活中。中國蔬菜網(wǎng)顯示，目前，鮮食紫玉米上市呈上升趨勢，而經(jīng)中國農(nóng)業(yè)谷物品質(zhì)監(jiān)督測試中心檢測紫玉米含有十八種氨基酸，并含有人體必需的 21 種微量元素和多種維生素以及天然色素，特別富含抗癌元素硒，增進智力元素鋅以及鐵和鈣等，而且口感極佳，既軟又嫩，皮薄滑溜稍粘，還有一種特殊的清香，所以用紫玉米經(jīng)加工而成的食品是一種上乘的天然美味營養(yǎng)保健食品。因此紫玉米作為又一經(jīng)濟作物其種植前景相當(dāng)可觀。雜草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一大危害，隨著雜草科學(xué)的發(fā)展和人們對化感作用研究的深入，現(xiàn)已闡明雜草不光和農(nóng)作物有著空間資源的爭奪還通過向體外溢出某些化學(xué)物質(zhì)進行相互影響，并發(fā)現(xiàn)了多種植物具有化感作用 1。馬唐，早熟禾科 (Poaceae)馬唐屬(Digitaria )植物。玉米地主要雜草之一，出苗期為 4-6 月，與玉米出苗期一致，生活力強，對玉米產(chǎn)量影響極大。紫玉米越來越被證實為一種純天然無公害保健品，其商業(yè)價值也越來越高，因此紫玉米的種植亦將得到普及。紫玉米作為引進品種其本身營養(yǎng)成分與一般玉米大不相同，國內(nèi)研究主要側(cè)重于化感作用機理、化感物質(zhì)合成、研究方法和現(xiàn)象描述，與生產(chǎn)實踐相關(guān)的研究相對比較薄弱，特別對化感作用影響因素的研究缺乏系統(tǒng)性，形成了將化感作用理論應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的短腿 2。因此，探索能夠?qū)⒒凶饔美碚搼?yīng)用于作物生產(chǎn)的方法和思路，對構(gòu)建高效持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系具有重要意義。在研究方法上，化感作用有別于植物對養(yǎng)分、水分、光照和空間等有限資源的競爭，因此，主要是采用模擬實驗并結(jié)合田間試驗的方法進行研究 2-4。1）模擬實驗，一般主要利用水培、砂培和組織培養(yǎng)等方法。2）階梯栽培法，將盆缽布置成階梯狀，采用循環(huán)營養(yǎng)2液砂培，連續(xù)交替種植兩種植物，使其受光一致，并消除對養(yǎng)分的競爭，來研究其相互影響。3）田間試驗，盡管科研人員在實驗室對化感作用作了大量的研究，但在田間條件下很少顯示出其科研成果，這可能是因為在實驗室內(nèi)很難模擬田間真實的自然狀況。所以，實驗室的模擬實驗可以評估某種植物是否具有化感作用潛能，但要確認其被觀察的化感作用能否表達出來，則田間試驗是必不可少的。田間試驗主要采用附加栽培法和置換栽培法來研究植物地下部分間的相互作用。附加栽培法是將兩種植物混植，固定一種植物的種植密度，而變化另一種植物的種植密度的栽培法；置換栽培法是將兩種植物混植，固定總的種植密度，而改變種植比例的栽培方法?；形镔|(zhì)可以通過浸析揮發(fā)植物殘體分解和根系分泌等方式進入環(huán)境中。根據(jù)化感物質(zhì)的作用途徑通常分別采用夾層法、常溫吸附法、浸提法或腐解法和疏水性根滲出液連續(xù)收集法（CRETS ）等方法提取化感物質(zhì)的復(fù)雜性 5-7。使得化感物質(zhì)的提取收集比較困難。目前，人們最常用的是浸提法收集化感物質(zhì) 6,8。浸提劑主要是兩類化合物：一是無機化合物，如 H2O、NaOH、Na 4P2O7 等，二為有機化合物，如：甲醇、石油醚、氯仿、二氯甲烷、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、乙醇等等。在浸提過程中，一般采用往復(fù)式振蕩和索式提取的方法進行，然而這些方法在處理樣品時浸提時間較長并且浸提不完全，樣品容易損失。另外，還可以采用超聲波方法浸提，由于超聲波深層的超聲破碎作用，從理論上說能夠省時，并且浸提更加完全，但實際操作條件還有待于進一步的研究。2 研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)通過收集馬唐根系分泌物和莖葉淋洗液的化感物質(zhì)，研究其不同濃度浸提液對紫玉米的化感作用影響，從而指導(dǎo)紫玉米的生產(chǎn) 9-12。3 研究方案3.1 實驗材料紫糯 54 號玉米種子（由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)育成） 、馬唐、土壤、篩子、恒溫培養(yǎng)箱、智能人工氣候箱、21 cm 培養(yǎng)皿、 花缽（30 cm 口徑）100 個、蒸餾水、超純水、11 cm 定量濾紙、0.45 m 的濾膜、脫脂棉、容量瓶、燒杯等3.2 實驗步驟33.2.1 實驗流程3.2.2 水浸提液的制備采集新鮮馬唐的莖葉 50 g，根 50 g，分別用 500 mL 蒸餾水室溫下浸提 24 h，獲得 0.1 gmL-1 的水浸提液。浸提液經(jīng)二次過濾，第一次用定量濾紙過濾，第二次用 0.45 m 的濾膜過濾。得到不含微生物污染的浸提液作為母液。將母液用蒸餾水稀釋為試驗所需的 0.05 和 0.025 gmL-1 的水浸提液，保存于 4 冰箱中，備用。3.2.3 紫玉米發(fā)芽試驗A、紫玉米預(yù)發(fā)芽實驗 13,14將購置回來的紫玉米種子采取隨機的辦法，取有代表性的種子樣品，充分混合，再分成 2-3 組，每組 100 粒，放在鋪有濾紙或脫脂棉的培養(yǎng)皿內(nèi)，加足水后，放置于恒溫箱內(nèi)，采集馬唐 根浸提液莖葉提取液種子萌發(fā)實驗應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)軟件對實驗數(shù)據(jù)歸納總結(jié)探究馬唐根浸液、莖葉提取液對紫玉米種子萌發(fā)以及幼苗發(fā)育的影響。盆栽土培實驗 種子萌發(fā)率種子萌發(fā)勢胚根長度4使其溫度保持在 28 -30 條件下發(fā)芽，種子發(fā)芽的標(biāo)準是胚根突破種皮 12 mm.。第三天計算發(fā)芽勢，第 7 天計算出發(fā)芽率，求出各組平均值即為樣品種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。計算公式如下：發(fā)芽率（勢）%=發(fā)芽種子數(shù)供試種子數(shù)100實驗發(fā)芽勢要求達到 75 %以上，發(fā)芽率要達 95 %以上。發(fā)芽率低于 85 %的種子不能使用，應(yīng)及時更換。B、紫玉米發(fā)芽試驗用不同濃度馬唐根水浸提取液浸種 15-18（即母液，0.1 g/ml；半稀釋 0.05 g/ml；四分之一倍稀釋 0.025 g/ml） ；設(shè)置 4 組處理，每組供試種子 100 粒，以雙層濾紙為萌發(fā)基質(zhì)，將種子播于 4 個內(nèi)徑為 21 cm 的培養(yǎng)皿中，作 4 個重復(fù)，每皿播種 25 粒。然后將種子萌發(fā)于智能人工氣候箱(控制為 14 h 光照/10 h 黑暗(光照強度約 1l500 lx)， “白天”溫度為 25、 “夜晚”溫度為 20的條件下進行。分別以母液、2 倍稀釋液和 4 倍稀釋液以及蒸餾水每 12 d澆水 1 次，以蒸餾水為對照(播種 25 粒，重復(fù) 4 次) 。以胚根伸出種皮 2 mm 為萌發(fā)標(biāo)準，每 24 h 觀測記錄種子萌發(fā)情況，記錄萌發(fā)的種子數(shù)，并以直尺測定已萌發(fā)種子的胚根長度(mm)，記錄后及時取出已萌發(fā)種子，觀察記錄至連續(xù) 14 d 不再有種子萌發(fā)為止。計算第三天紫玉米種子發(fā)芽勢與第七天發(fā)芽率。土培實驗，實驗所用土壤為四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場土壤，取土后在陽光下曝曬 4 h，用篩子將土壤內(nèi)草根等雜志篩掉?；靹颍攘垦b在 100 個 30cm 口徑花缽內(nèi)備用。將花缽分為 4組，每組 25 盆，每盆內(nèi)挖 4 個 2-3 cm 深的小坑，每坑播種 1 粒紫玉米種子，室外培養(yǎng)。 將四組花缽依次編號 1、2、3、4，每 1-2 d 分別以濃度梯度 19,21,23100 %、50 %、25 %的馬唐根浸提液以及蒸餾水澆灌，記錄種子發(fā)芽時間與種子發(fā)芽數(shù)。計算紫玉米種子四天發(fā)芽勢與七天發(fā)芽率。種子發(fā)芽長出幼苗后，更換以 100 %、50 % 、25 %莖葉浸提液+根浸液與蒸餾水澆灌，每隔 24-48 h 測量幼苗高度。連續(xù)測定 45 天。記錄數(shù)據(jù)。3.2 數(shù)據(jù)處理3.2.1 根分泌物產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)用 Willam-son 法分析 20,22,27:1/CTRI )(CT)2(1式中，RI 表示化感效應(yīng)，C 表示對照值， T 表示處理值。當(dāng) 0RI1 時，化感物質(zhì)具有促進作用，當(dāng)-1RI0 時，化感物質(zhì)具有抑制作用，絕對值大小與作用強度一致。53.2.3 采用 SPSS 軟件，對不同濃度水提液對玉米生長的影響進行獨立樣本 t 檢驗，以此來判斷影響的有效性。另外，本實驗測量指標(biāo)涉及到發(fā)芽率、根長、莖葉長等指標(biāo)，各項指標(biāo)的變化趨勢不盡一致，因此在綜合評價這幾種雜草水提物對紫玉米的化感作用時需通過效應(yīng)指數(shù)并求得%(平均敏感指數(shù)) 25-29。4 進度安排第一階段：2012.02-2012.04，查閱文獻、 撰寫開題報告、答辯;第二階段：2012.05-2012.06，馬唐的采集與化感物質(zhì)收集;第三階段：2012.06-2012.07，馬唐對紫玉米化感作用的預(yù)實驗; 第四階段：2012.05-2012.08，根據(jù)預(yù)實驗更改實驗方案，做實驗;第五階段：2012.08-2012.12，分析、整理、撰寫論文、答辯。主要參考文獻1 閻飛等. 論農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的化感作用J, 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 , 2001, 12(4): 633-6352 林文雄. 化感植物根際生物學(xué)特性研究現(xiàn)狀與展望J, 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2007, 15(4).3 江貴波, 曾任森. 化感物質(zhì)及其收集方法綜述J, 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) , 2006, (6): 24-27.4 陳紹莉,周寶利. 化感物質(zhì)的提取分離及鑒定方法的研究 J,上海蔬菜, 2010, 9(4): 20-23.5 張學(xué)文等,植物化感物質(zhì)及其釋放途徑J, 植物生理學(xué)報 , 2007,23(7):295-297.6 熊勇等，紫莖澤蘭不同組織水提取液對水稻、玉米化感作用機制安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)J ，2011，39(14)：8222-8225,8249.7 閻飛. 植物化感作用及其作用物的研究方法J, 生態(tài)學(xué)報 , 2000, 20(4): 692-696.8 柴強等. 植物化感作物的機理、影響因素及開發(fā)利用J, 西北植物學(xué)報, 2002, 22(1): 55-58.9 黃高寶，柴強. .植物化感作用的作用形式及開發(fā)應(yīng)用J. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003, 11(5): 105-107.10 孔垂華. 植物化感（相生相克）作用及其應(yīng)用M, 中國農(nóng)業(yè)出版社 , 2001, 126-129 .11 董章杭, 林文雄, 作物化感作用研究現(xiàn)狀及前景展望J, 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2003, 9(1): 80-83.12 閏興富等. 火炬樹水浸提液對玉米種子萌發(fā)的化感效應(yīng) J, 種子, 2010, 29(3):15-18.613 朱靈紅等, 四種苔蘚植物水提液對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響J, 種子, 2010, 29(4): 83-86.14 蘆站根 , 周文杰. 黃頂菊水浸提液對玉米種子的化感作用J, 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 4: 11-112.15 遲銘 , 劉增文. 杜仲水提取物對幾種農(nóng)作物的化感作用 J, 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2011, 20(6): 168-173.16 孔垂華. 植物化感作用研究中應(yīng)注意的問題J, 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 , 1998( 9 ) : 332-336 .17 韋琦、曾任森、駱世明等.1997.勝紅薊地上部分化感作用物的分離和鑒定J, 植物生態(tài)學(xué)報, 1999, 21(4):360-366. 18 鄭維列等. 5種植物水浸液對西藏長鞭紅景天種子萌發(fā)的化感作用J, 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1997, (1):32-37.19 和麗忠等. 國內(nèi)植物化感作用研究概況J, 云南農(nóng)業(yè)科技 , 2001, 13(1): 37-41.20 柴強, 黃高寶 . 植物化感作用的機理 ,影響因素以及應(yīng)用潛力 J, 西北植物學(xué)報, 2003, 3(23): 509-515.21 李壽田等. 植物化感作用研究概況J, 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報 , 2002, 10(4): 68-70.22 楊期和等,植物化感物質(zhì)對種子萌發(fā)的影響J, 生態(tài)學(xué)雜志 , 2005, 24 (12) :14591465.23 曾任森. 化感作用研究中的生物測定方法綜述J, 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報 , 1999, 10(1):123-126.24 張曉華等. 幾種藜科雜草化感作用的初步測定J, 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 36(35): 15562-15563,15764.25 黃高寶等，植物化感作用影響因素的再認識J, 草業(yè)學(xué)報 , 2005, 14(2):16-2226 李壽田等. 化感作用在雜草控制中的應(yīng)用J, 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報 , 2003, 11(1): 104-106.27 Tang CH &Yong C. 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