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1、寧夏大學大學生科技創(chuàng)新與人文社會科學 研究項目結題報告書 學 院: 生命科學學院 項目名稱： 寧夏三種灌木葉片角質膜分離 及其結構特征研究 項目主持人： 馬玲悅 指導教師： 彭 勵 填報日期： 2013 年 3 月 28 日 教 務 處 制 一、項目結題簡表 項目名稱：寧夏三種灌木葉片角質膜分離及其結構特征研究

2、 資 助 經 費 1600元 完成時間 2013年3月 成果形式 論文一篇 項 目 主 持 人 馬玲悅 所在學院 生命科學學院 主要研究人員 姓 名 所 在 學 院 專 業(yè) 年、班級 承 擔 主 要 工 作 許 晨 生命科學學院 生物科學 2010級 輔助承擔角質膜分離的部分工作 楊曉琴 生命科學學院 生物科學 2010級 輔助承擔掃描電鏡的部分檢測工作 二、項目主要研究內容及成果摘要： 1。內容 寧夏回族自治區(qū)地處西北內陸,干旱少雨,水資源嚴重缺乏，是我國水資源嚴重短缺的省區(qū)之一，解

3、決水資源短缺和提高水資源利用效率已是迫在眉睫。 《寧夏回族自治區(qū)十一五科技發(fā)展規(guī)劃》中分別把“水資源高效利用”及“植物種質資源研究開發(fā)與創(chuàng)新和優(yōu)良新品種定向培育"列為優(yōu)先發(fā)展主題，提出建立工業(yè)節(jié)水、城市節(jié)水和農業(yè)節(jié)水技術體系.而城市節(jié)水、農業(yè)節(jié)水技術體系都與生物節(jié)水理論密切相關。由此，提高植物水分利用率，挖掘植物自身的植物水分利用效率就顯得尤為重要. 角質膜是覆蓋在植物地上部葉片、花等器官表面的由脂肪族和酯類化合物等構成的連續(xù)的薄膜，大量研究表明,葉片角質膜對減少水分蒸發(fā)適應干旱環(huán)境,提高旱生植物水分利用效率等發(fā)揮著重要的作用，這種保護作用與角質膜的精細結構特別是其外層的蠟質形態(tài)結構

4、具有密切的關系。2012年至2013年我們小組以分布在寧夏賀蘭山東麓地區(qū)的蒙古扁桃、中部干旱帶的沙冬青以及六盤山陰濕地區(qū)的靼韃忍冬3種觀賞灌木的葉片為研究對象，通過葉片角質膜的分離、角質膜形態(tài)及角質膜蠟質形態(tài)結構進行比較研究，深入認識不同生境下植物葉片角質膜的結構特征與耐旱性關系。 2. 成果 （1）篩選出角質膜的最適分離條件，并成功獲得出三種灌木葉片的角質膜； （2）完成了三種葉片形態(tài)結構比較； （3）完成3種葉片角質膜蠟質超微結構的觀察； (4）撰寫論文1篇，結題報告1份。 三、項目效果自我評價（包括預期目標、最終結果、研究過程、費用支出情況、心得體會等)： 1.完成了立項

5、申請書的研究內容,實現了預期目標 本項目嚴格按照立項時所列實施方案進行，篩選出最適的角質膜分離方法，并通過掃描電鏡的觀察比較了分離出的角質膜表面蠟質結構與離體葉片表面蠟質結構，確定了沙冬青篩選出的分離條件對角質膜外側蠟質晶體的基本結構無損傷，但韃靼忍冬和蒙古扁桃角質膜外側蠟質晶體的形態(tài)機構由于觀察手段和制片技術的限制,未能觀察到理想的結果，需要作為進一步研究。同時,通過傳統(tǒng)石蠟切片及蠟質組化定位等方法比較了不同生境下3種觀賞灌木葉片的形態(tài)結構特征及角質膜表面結構特征，所獲得的成果具有一定的創(chuàng)新性. 2.取得的成果 （1）篩選出角質膜分離條件 本研究采用酶法分離技術,

6、分別對果膠酶等反應體系進行了篩選，結果如下： ①果膠酶反應溫度　通過不同處理溫度處理葉片的效果比較發(fā)現冬青葉片在20℃分離效果最好，而蒙古扁桃和韃靼忍冬最適的果膠酶的反應溫度均為30℃ ②果膠酶酶解pH值 在同一溫度條件下，分別采用不同pH值果膠酶溶液處理葉片，結果表明沙冬青、韃靼忍冬均在pH為4。0和5。0的時候分離效果最好，而蒙古扁桃則在pH為5—6的情況下分離效果最好。 ③果膠酶反應濃度 在同一溫度和PH值條件下，分別設置果膠酶溶液為20%、40％、60％、80％、100％五個不同濃度，通過比較不同的果膠酶溶液處理葉片的效果,發(fā)現沙冬青在濃度為20％-40%

7、的時分離效果好,韃靼忍冬在40%—60％的濃度下分離效果好，蒙古扁桃的最適分離酶液濃度是60％. ④果膠酶酶解反應時間 根據篩選的果膠酶最適反應條件，將不同材料的葉片放入反應溶液中，，觀察各個處理組角質膜分離情況，記錄其角質膜脫離葉片的時間。通過分離統(tǒng)計發(fā)現，沙冬青最容易分離，其次是蒙古扁桃,最長時間的為韃靼忍冬葉片.它們分別為15天、35天和45天。 （2） 獲得了3種灌木葉片解剖結構特征和角質膜的特征 如圖所示，圖中1—3分別為蒙古扁桃、韃靼忍冬、沙冬青制作石蠟切片后用蘇丹三染色而得的葉片結構圖片,圖中紅色的部分為蘇丹三染色后葉片角質膜的結構，綠色為固綠染色的結果

8、。 由圖可見，沙冬青葉片表面的角質膜結構較蒙古扁桃和韃靼忍冬明顯增厚，而蒙古扁桃與韃靼忍冬葉片角質膜厚度差別并不明顯。 （圖1） （3）獲得了不同生境條件下3種灌木葉片角質膜表面蠟質形態(tài)結構特征 圖片上從左至右分別是沙冬青葉片表面蠟質結構和沙冬青角質膜表面蠟質結構，從這兩張圖中我們可以得出篩選出的分離條件對沙冬青角質膜的基本結構無損失,圖片下從左至右分別是蒙古扁桃和韃靼忍冬角質膜表面蠟質結構的觀察，由于材料處理與制品手段的限制，觀察中無法將放大倍數擴大到可見到晶體結構的水平，因此這兩種植物葉片角質膜蠟質晶體

9、結構不清晰，給進一步的判斷造成困難，也不能準確判斷出獲得的角質膜外側晶體結構是否損傷，對于這個問題，還有待于進一步研究觀察。 3. 研究過程 （1)2012年５月至6月查閱了資料,進行了預試驗，基本掌握角質膜的分離方法； （2）2012年6月至9月，篩選出最佳的角質膜分離方法，分離得出角質膜； (3）2012年9月至12月，利用最佳的角質膜分離方法分離出較多角質膜； (4）2012年12月下旬至2013年1月進行了石蠟切片的制作并經蘇丹Ⅲ染色觀察比較三種灌木葉片角質膜的結構得出結論; （5）2013年1月下旬至2013年3月下旬利用掃描電鏡對三種灌木的葉片角質膜結構進行觀察得到相應

10、的圖片,撰寫解題報告和論文. 4.費用支出情況 (1）檢測費3000。0元 （2）交通費500.0元 （3）資料費80。0元 （4）材料費150.0元 總計3730。0元，本項目獲助1600.0元,超支部分由指導教師研究課題經費資助. 5. 心得體會 我個人認為，完成一個創(chuàng)新項目,不但要具備扎實的理論基礎還要有夯實的實驗技能基礎。在這樣的基礎上，還需要制定出詳細具體的可實施的研究方案，通過小組成員的努力拼搏，不怕吃苦，相互合作參與,才會得到真實、有效的實驗結果，從中獲取更多的知識。在本實驗的掃描電鏡的樣品制作以及掃描電鏡結果(圖片）的觀察過程中我收獲是最大的，通過設

11、計實驗的過程，我懂得一個縝密的思維過程以及嚴格的操作流程對實驗結果的影響是很大的，每一個錯誤的細節(jié)都會制造出很多麻煩的問題，所以不管是設計還是操作以及實驗之后的整理過程都是很重要的,因為“細節(jié)決定成敗”；在本實驗的石蠟切片制作后又經蘇丹Ⅲ染色進而觀察比較三種灌木葉片角質膜的過程中,不斷的嘗試與探索蘇丹Ⅲ對植物角質膜的染色技術,我們最終實驗得出一套完整的蘇丹Ⅲ對角質膜的染色方法，通過這個實驗的過程,我感受到不管做什么事情,都要有堅持下去的決心與毅力，而且在這個過程中就是要不斷的嘗試，不斷的發(fā)現問題，從而對癥下藥解決問題，找出最適合的一種新方法。 項目主持人簽名：

12、 年 月 日 指導教師意見: 指導教師簽名： 年 月 日 五、 項目經費使用情況（明細表）: 1.材料費：150。0元 2.資料費：80.0元 3.加工費: 4。檢測費：3000.0元 5。交通費：500.0元 經費合計：3730。0元 本項目獲助1600.

13、0元,超支部分由指導教師研究課題經費資助. 年 月 日 六：項目經費審核意見： 項目指導辦簽名: 年 月 日 七 審 核 驗 收 意 見 學院意見： 院負責人簽名: 年 月 日 寧夏大學學生科技創(chuàng)新與社會實踐指導委員會意見： 負責人簽名: 年 月 日