水楊酸對水分脅迫下大麥幼苗葉片光系統(tǒng)Ⅱ的影響中國象牙參屬新分類群及花粉特征的研究.pdf

1、水楊酸(salicylic acid，SA)是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種簡單的酚類物質(zhì)。作為植物內(nèi)源信號分子，在植物許多生理過程中的作用越來越受到重視。近些年來。陸續(xù)發(fā)現(xiàn)SA能提高植物對非生物逆境的抗性，如提高植物的抗鹽性、抗寒性、抗熱性以及抗旱性等。我們這項研究的目的在于考察外源水楊酸預(yù)處理對干條件下大麥幼苗生理活動的影響，初步闡明水分脅迫下，光系統(tǒng)Ⅱ的主要功能蛋白D1，D2，LHCII及其相應(yīng)的基因表達與SA，活性氧ROS之間的關(guān)系和相互作

2、用機理。 供試材料為大麥(Hordeum，vulgare L.)。直接用含PEG-6000(16％)的培養(yǎng)液脅迫的大麥幼苗為對照樣(CK)；用0.25mmol/L 的SA浸泡大麥幼苗根部預(yù)處理1天再用含16％(w/v)PEG-6000的培養(yǎng)液進行水分脅迫(SA)；用0.25mmol/L的SA+0.5mmol/L DMTU(二甲基硫脲，一種H<,2>O<,2>清除劑)預(yù)處理24小時后再用含16％(w/v)PEG-6000的培養(yǎng)液進

3、行水分脅迫處理(SA+D)。以1d為間隔，三組處理時間為Oh、24h、48、72h。 用0-1.5mmol/L 11種不同濃度的水楊酸進行預(yù)處理，水分脅迫2天后，測量電滲率和丙二醛含量后分析表明：0.25mmol/L的SA預(yù)處理是最佳濃度，說明SA提高植物的水分脅迫抗性與濃度密切相關(guān)。 測定CK、SA、SA+D的RWC，電滲率，MDA的含量及葉總H<,2>O<,2>的含量表明，SA預(yù)處理能使RWC的下降和電滲率，MDA的

4、含量及葉總H<,2>O<,2>的含量的上升減緩。在SA+D預(yù)處理中清除了H<,2>O<,2>，則后來的脅迫中SA的保護作用消失，說明SA的保護作用與ROS有關(guān)。SA+D預(yù)處理后細胞總H<,2>O<,2>的變化與葉綠體H<,2>O<,2>的變化不同，葉綠體H<,2>O<,2>總是維持低水平。 SDS-PAGE和Western雜交分析表明：CK的類囊體膜蛋白組分穩(wěn)態(tài)水平隨脅迫處理時間的延長而持續(xù)下降，尤其是光系統(tǒng)Ⅱ功能蛋白中的內(nèi)周天

5、線CP43，CP47，OEE1，CF1和光系統(tǒng)Ⅱ外周天線IMCII(23-30kD范圍多肽)下降較為明顯。相比之下，SA，SA+D的類囊體膜蛋白組分穩(wěn)態(tài)水平隨脅迫處理時間的延長下降的水平輕微。 Northern雜交分析表明：SA同樣可以在轉(zhuǎn)錄水平保護光系統(tǒng)，但核編碼的cab和rbcS基因的轉(zhuǎn)錄水平與葉綠體編碼的基因的轉(zhuǎn)錄水平是不一樣的，在用SA+D處理的幼苗中，核編碼的cab和rbcS基因隨著水分脅迫的下降加劇，轉(zhuǎn)錄水平下降的最

6、嚴重，甚至超過了CK。SA預(yù)處理的下降程度明顯減緩。核基因cab和rbcS轉(zhuǎn)錄水平的變化與細胞核，細胞漿內(nèi)的ROS的變化一致。葉綠體編碼的基因psbA，psbD則在SA和SA+D中，在水分脅迫下僅表現(xiàn)出輕微的下降，這和葉綠體內(nèi)ROS和蛋白的變化是一致的。比較Northern雜交和Western雜交的結(jié)果可以得知：SA+D的處理中，cab轉(zhuǎn)錄的mRNA的下降和LHCII蛋白保持穩(wěn)定的情況表現(xiàn)的不一致，這是因為LMCII維持含量不需要大量c

7、abmRNA，而它的含量主要與葉綠體的ROS有關(guān)。 經(jīng)SA預(yù)處理24h后，氣孔導(dǎo)度降低，隨之CO<,2>的同化速率降低，這是一種脅迫反應(yīng)，，在隨后的水分脅迫中，氣孔導(dǎo)度和CO<,2>的同化速率降低程度減緩，SA提高了水分脅迫抗性。在SA+D預(yù)處理中清除了H<,2>O<,2>，則SA的保護作用消失，說明SA提高了水分脅迫抗性與ROS有關(guān)。 用SA或SA+D預(yù)處理大麥幼苗24小時，在隨后的水分脅迫中可觀察到Fv/Fm，F(xiàn)v'

8、/Fm'和Ф<,PSII>的數(shù)值比CK更高。表明SA對Fv/Fm，F(xiàn)v'/Fm'和Ф<,PSII>有保護作用。這種保護作用與SA或SA+D預(yù)處理后葉綠體內(nèi)低水平ROS相關(guān)。 用SA預(yù)處理大麥幼苗24小時，可觀察到Fv'/Fm'的值比對照CK更高，即在有熱耗散時，PSII的最大光合效率增高；對應(yīng)的NPQ的變化是：加SA后，降低很明顯，即：SA能減少PSII的熱耗散，SA+D的變化介于CK和SA之間，說明SA對PSII熱耗散的調(diào)節(jié)部

9、分依賴于活性氧。 SA預(yù)處理大麥幼苗對水分脅迫的抗性與SA預(yù)處理所用的濃度有密切的關(guān)系。SA預(yù)處理提高大麥幼苗對水分脅迫的抗性與活性氧有關(guān)。光系統(tǒng)Ⅱ的主要功能蛋白D1，D2，LHCII及其相應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄在水分脅迫下會逐漸下降，而SA預(yù)處理能緩解這種下降，SA緩解滲透脅迫主要是通過ROS，而并非SA本身作用。關(guān)鍵詞：水楊酸大麥水分脅迫光系統(tǒng)Ⅱ活性氧基因表達第二章中國象牙參屬新分類群及花粉特征的研究植物學(xué)專業(yè)研究生羅明華指導(dǎo)老師林宏

10、輝本研究報道了姜科Zingiberaceae象牙參屬Roscoea的一種新植物，以及在光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡下觀察到的象牙參屬Roscoea 11種3變種的花粉形態(tài)特征和研究結(jié)果。 描述了云南姜科Zingiberaceae 一新種，即蒼山象牙參.Roscoea cangshanensis M.H.Luo，X.F.Gao & H.H.Lin。該種與大理象牙參R.forrestiiCowley在體態(tài)上相近，但唇瓣深裂成2裂片，每個裂片

11、再2裂，基部收縮成具白色條紋的柄，葉片較狹窄，(2-)7-24×1.5-2.5 cm，葉片基部狹縮成葉柄狀而不同。該新種葉片基部狹縮成葉柄狀，唇瓣倒卵狀楔形，長2.5-3.5 cm，寬2.5-3.0cm，基部收縮成具白色條紋的柄，與長柄象牙參 R. debilis Gagnep.相似，但苞片非管狀，較短，長5-15 mm，隱藏于葉鞘內(nèi)，花冠管較長， 10-12.5 cm，唇瓣深裂成2裂片，每個裂片再2裂，可與后者明顯區(qū)別。就目前來看，本

12、研究發(fā)現(xiàn)了象牙參的一新種是中國特有種；花粉特征的研究支持新種蒼山象牙參 R.cangshanensis的建立。 對本屬花粉的研究表明：花粉類型屬于無萌發(fā)孔型(Type Nonaperturate)，具刺亞型(Subtype Spinate)，長刺組(Group Long-spinate)?；ǚ蹫閱瘟！Ｇ蛐位ǚ哿４笮∽儺惙葹?7.2-88.5μm，屬中小型花粉?；ǚ鄄痪呙劝l(fā)孔?；ǚ郾诤駷?.8-3.4μm。外壁薄，分層不明顯，內(nèi)

13、壁厚。根據(jù)Hesse和Kubitzki的研究資料，將內(nèi)壁分為外層及內(nèi)層。外壁表面具刺狀紋飾，刺長為2.0-4.6μm，刺間的外壁表面有皺褶，或比較平整而帶有少數(shù)顆?；蛴行⊥黄稹?花粉特征的相似性表明本屬是一個單起源的自然類群。根據(jù)花粉表面刺間是否皺褶的穩(wěn)定特征分為外壁刺間皺褶亞組Subgroup crapy-surface和外壁刺間平整亞組Subgroup smooth-surface兩個亞組。根據(jù)花粉特征和分亞組支持毛象牙參R