水楊酸對(duì)水分脅迫下大麥幼苗葉片光系統(tǒng)Ⅱ的影響中國(guó)象牙參屬新分類(lèi)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(jiǎn)單的酚類(lèi)物質(zhì)。作為植物內(nèi)源信號(hào)分子，在植物許多生理過(guò)程中的作用越來(lái)越受到重視。近些年來(lái)。陸續(xù)發(fā)現(xiàn)SA能提高植物對(duì)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(xiàng)研究的目的在于考察外源水楊酸預(yù)處理對(duì)干條件下大麥幼苗生理活動(dòng)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(dá)與SA，活性氧ROS之間的關(guān)系和相互作

2、用機(jī)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(duì)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(jìn)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(shí)后再用含16％(w/v)PEG-6000的培養(yǎng)液進(jìn)

3、行水分脅迫處理(SA+D)。以1d為間隔，三組處理時(shí)間為Oh、24h、48、72h。 用0-1.5mmol/L 11種不同濃度的水楊酸進(jìn)行預(yù)處理，水分脅迫2天后，測(cè)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(shuō)明SA提高植物的水分脅迫抗性與濃度密切相關(guān)。 測(cè)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(lái)的脅迫中SA的保護(hù)作用消失，說(shuō)明SA的保護(hù)作用與ROS有關(guān)。SA+D預(yù)處理后細(xì)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(lèi)囊體膜蛋白組分穩(wěn)態(tài)水平隨脅迫處理時(shí)間的延長(zhǎng)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(lèi)囊體膜蛋白組分穩(wěn)態(tài)水平隨脅迫處理時(shí)間的延長(zhǎng)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(hù)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(yán)重，甚至超過(guò)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(xì)胞核，細(xì)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?yàn)長(zhǎng)MCII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(hù)作用消失，說(shuō)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(shí)，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(duì)Fv/Fm，F(xiàn)v'/Fm'和Ф<,PSII>有保護(hù)作用。這種保護(hù)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(shí)，可觀察到Fv'/Fm'的值比對(duì)照CK更高，即在有熱耗散時(shí)，PSII的最大光合效率增高；對(duì)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(shuō)明SA對(duì)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(duì)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(duì)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(huì)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(guò)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(dá)第二章中國(guó)象牙參屬新分類(lèi)群及花粉特征的研究植物學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生羅明華指導(dǎo)老師林宏

10、輝本研究報(bào)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(gè)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(zhǎng)2.5-3.5 cm，寬2.5-3.0cm，基部收縮成具白色條紋的柄，與長(zhǎng)柄象牙參 R. debilis Gagnep.相似，但苞片非管狀，較短，長(zhǎng)5-15 mm，隱藏于葉鞘內(nèi)，花冠管較長(zhǎng)， 10-12.5 cm，唇瓣深裂成2裂片，每個(gè)裂片再2裂，可與后者明顯區(qū)別。就目前來(lái)看，本

12、研究發(fā)現(xiàn)了象牙參的一新種是中國(guó)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(duì)本屬花粉的研究表明：花粉類(lèi)型屬于無(wú)萌發(fā)孔型(Type Nonaperturate)，具刺亞型(Subtype Spinate)，長(zhǎng)刺組(Group Long-spinate)。花粉為單粒。球形花粉粒大小變異幅度為47.2-88.5μm，屬中小型花粉。花粉不具萌發(fā)孔。花粉壁厚為1.8-3.4μm。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(zhǎng)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(gè)單起源的自然類(lèi)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(gè)亞組。根據(jù)花粉特征和分亞組支持毛象牙參R