青稞對低氮脅迫的生理響應(yīng)及交替呼吸途徑影響低氮耐受性的機理研究.pdf

1、低氮脅迫影響植物的生長，限制作物的產(chǎn)量，研究作物對低氮脅迫的耐受機理能為培育高效利用氮的作物新品種提供理論依據(jù)。青稞是青藏高原特有的糧食作物。因其惡劣的生存環(huán)境，青稞抵抗環(huán)境脅迫的能力增強，是研究作物對環(huán)境脅迫耐受性的理想材料。本研究以昆侖12(青稞)為材料，并用甘啤6(普通大麥)為對照，研究青稞對低氮脅迫的生理響應(yīng)，并深入探討交替呼吸途徑在低氮脅迫中的作用，以圖尋找青稞對低氮脅迫的耐受機理，主要得到以下結(jié)果：
　　1.低氮脅迫抑

2、制青稞生長，引起硝酸根、可溶性蛋白及葉綠素含量降低，光合作用減弱。在低氮脅迫下，與甘啤6相比，昆侖12表現(xiàn)出相對較高的生長量、硝酸根、可溶性蛋白、葉綠素含量及光合作用，說明昆侖12對低氮脅迫的耐受性比甘啤6強。
　　2.低氮脅迫促進甘啤6和昆侖12初生根的生長，增加根冠比，有利于吸收更多的氮，并且低氮脅迫對昆侖12的促進效果更加明顯，它們分別增加了101.7％和83.9%，而在甘啤6中它們分別增加了53.9%和50.1%，這可能是

3、昆侖12具有更強低氮耐受性的一個原因。
　　3.硝酸還原酶(NR)和谷氨酰氨合成酶(GS)是氮同化過程中的兩個關(guān)鍵酶。低氮脅迫下甘啤6和昆侖12中NR和GS活性降低，其中甘啤6根中NR和GS活性分別降低了59.9%和33.8%，葉中分別降低了82.2%和24.4%；而昆侖12根中NR和GS活性分別降低了31.3%和18.1%，葉中分別降低了47.9%和11.8%。以上結(jié)果說明低氮脅迫下昆侖12具有更好的氮同化能力，這可能是昆侖12

4、低氮耐受性更強的又一個原因。
　　4.低氮脅迫會引起甘啤6和昆侖12中活性氧(ROS)的過量產(chǎn)生，造成膜脂過氧化，其中甘啤6中產(chǎn)生了更多的ROS，膜損傷更加嚴(yán)重。而且葉中比根中產(chǎn)生了更多的ROS，膜損傷更加嚴(yán)重。低氮脅迫下甘啤6和昆侖12中抗氧化酶及根中葡糖糖-6-磷酸脫氫酶(G6PDH)活性有不同程度的升高，有助于清除ROS。而葉中G6PDH活性并未升高，說明G6PDH在根中和葉中的功能存在差異性。
　　5.多種脅迫下，線

5、粒體交替途徑會增加，有助于控制ROS的產(chǎn)生。本研究發(fā)現(xiàn)低氮脅迫下，甘啤6葉片中交替途徑的容量增加了28.6%，而昆侖12葉中增加的更加明顯(42.0%)。還發(fā)現(xiàn)昆侖12葉片中交替氧化酶(AOX)蛋白含量明顯增加，而甘啤6中并未增加。與葉片中不同，昆侖12根中交替途徑并未增加，暗示交替途徑在根中和葉中功能的差異性。
　　6.低氮脅迫會導(dǎo)致甘啤6和昆侖12葉綠體中NADPH的積累，引起光合作用的抑制，并導(dǎo)致ROS的過量產(chǎn)生，該現(xiàn)象在甘