水杨酸对水分胁迫下大麦幼苗叶片光系统ⅱ的影响中国象牙参属新分类群及花粉特征的研究.docVIP

植物学专业优秀论文 水杨酸对水分胁迫下大麦幼苗叶片光系统Ⅱ的影响中国象牙参属新分类群及花粉特征的研究 关键词：水杨酸 大麦 水分胁迫 光系统Ⅱ活性氧 基因表达 象牙参属 苍山象牙参 新种 摘要：水杨酸(salicylic acid，SA)是植物体内产生的一种简单的酚类物质。作为植物内源信号分子，在植物许多生理过程中的作用越来越受到重视。近些年来。陆续发现SA能提高植物对非生物逆境的抗性，如提高植物的抗盐性、抗寒性、抗热性以及抗旱性等。我们这项研究的目的在于考察外源水杨酸预处理对干条件下大麦幼苗生理活动的影响，初步阐明水分胁迫下，光系统Ⅱ的主要功能蛋白D1，D2，LHCII及其相应的基因表达与SA，活性氧ROS之间的关系和相互作用机理。 供试材料为大麦(Hordeum，vulgare L.)。直接用含PEG-6000(16％)的培养液胁迫的大麦幼苗为对照样(CK)；用0.25mmol/L 的SA浸泡大麦幼苗根部预处理1天再用含16％(w/v)PEG-6000的培养液进行水分胁迫(SA)；用0.25mmol/L的SA+0.5mmol/L DMTU(二甲基硫脲，一种H<,2>O<,2>清除剂)预处理24小时后再用含16％(w/v)PEG-6000的培养液进行水分胁迫处理(SA+D)。以1d为间隔，三组处理时间为Oh、24h、48、72h。 用0-1.5mmol/L 11种不同浓度的水杨酸进行预处理，水分胁迫2天后，测量电渗率和丙二醛含量后分析表明：0.25mmol/L的SA预处理是最佳浓度，说明SA提高植物的水分胁迫抗性与浓度密切相关。 测定CK、SA、SA+D的RWC，电渗率，MDA的含量及叶总H<,2>O<,2>的含量表明，SA预处理能使RWC的下降和电渗率，MDA的含量及叶总H<,2>O<,2>的含量的上升减缓。在SA+D预处理中清除了H<,2>O<,2>，则后来的胁迫中SA的保护作用消失，说明SA的保护作用与ROS有关。SA+D预处理后细胞总H<,2>O<,2>的变化与叶绿体H<,2>O<,2>的变化不同，叶绿体H<,2>O<,2>总是维持低水平。 SDS和Western杂交分析表明：CK的类囊体膜蛋白组分稳态水平随胁迫处理时间的延长而持续下降，尤其是光系统Ⅱ功能蛋白中的内周天线CP43，CP47，OEE1，CF1和光系统Ⅱ外周天线IMCII(23-30kD范围多肽)下降较为明显。相比之下，SA，SA+D的类囊体膜蛋白组分稳态水平随胁迫处理时间的延长下降的水平轻微。 Northern杂交分析表明：SA同样可以在转录水平保护光系统，但核编码的cab和rbcS基因的转录水平与叶绿体编码的基因的转录水平是不一样的，在用SA+D处理的幼苗中，核编码的cab和rbcS基因随着水分胁迫的下降加剧，转录水平下降的最严重，甚至超过了CK。SA预处理的下降程度明显减缓。核基因cab和rbcS转录水平的变化与细胞核，细胞浆内的ROS的变化一致。叶绿体编码的基因psbA，psbD则在SA和SA+D中，在水分胁迫下仅表现出轻微的下降，这和叶绿体内ROS和蛋白的变化是一致的。比较Northern杂交和Western杂交的结果可以得知：SA+D的处理中，cab转录的mRNA的下降和LHCII蛋白保持稳定的情况表现的不一致，这是因为LMCII维持含量不需要大量cabmRNA，而它的含量主要与叶绿体的ROS有关。 经SA预处理24h后，气孔导度降低，随之CO<,2>的同化速率降低，这是一种胁迫反应，，在随后的水分胁迫中，气孔导度和CO<,2>的同化速率降低程度减缓，SA提高了水分胁迫抗性。在SA+D预处理中清除了H<,2>O<,2>，则SA的保护作用消失，说明SA提高了水分胁迫抗性与ROS有关。 用SA或SA+D预处理大麦幼苗24小时，在随后的水分胁迫中可观察到Fv/Fm，Fv'/Fm'和Ф<,PSII>的数值比CK更高。表明SA对Fv/Fm，Fv'/Fm'和Ф<,PSII>有保护作用。这种保护作用与SA或SA+D