激光對干旱脅迫小麥幼苗的防護(hù)和修復(fù)效應(yīng)及機(jī)理研究.pdf

1、本研究以小麥綿陽26號(7"riticum aestivum L.cV.Mianyang 26)為實驗材料，運(yùn)用生理生化等方法研究He-Ne激光(5.23mW· )和CO2激光(20.1mW·mm-2)輻照對干旱脅迫小麥幼苗在生理水平、生化水平、分子水平以及個體生長發(fā)育方面的影響，全面揭示He-Ne激光和C02激光對干旱脅迫小麥幼苗的防護(hù)和修復(fù)效應(yīng)及激光的生物學(xué)作用機(jī)制。結(jié)果如下： 1.適度干旱脅迫的小麥幼苗經(jīng)He-Ne激光輻照

2、后，丙二醛(MDA)、過氧化氫(H2O2)含量和超氧自由基(O2)產(chǎn)生速率顯著降低(p<0.05)，而過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)活性，抗壞血酸(AsA)、還原型谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸(Proline)含量及根長、根系活力卻顯著增加(p<0.05)。但對超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)的活性和葉面積、生物量沒有顯著作用?？傮w上看，5％和10％PEG6000脅迫的小麥幼苗經(jīng)激

3、光輻照3min后抗旱性增強(qiáng)。 2.C02激光預(yù)處理(1min，3min)可使干旱脅迫小麥幼苗丙二醛(MDA)、過氧化氫(H2O2)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量及超氧自由基(O2)產(chǎn)生速率、葉面積顯著降低(p<0.05)，而根長、根系活力、株高、干重和類胡蘿卜素·(Car)、玉米黃素(Zeaxanthin)、抗壞血酸(AsA)、還原型谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽過氧化物酶(GP)、過氧化物酶(POD)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶

4、(GST)及抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性卻顯著增加(p<0.05)。但對超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性沒有顯著作用。綜合效果表現(xiàn)為激光預(yù)處理3min可抑制由干旱脅迫引起的小麥脂質(zhì)過氧化作用，從而增強(qiáng)小麥的抗旱性。 3.CO2激光預(yù)處理可使干旱脅迫小麥幼苗丙二醛(MDA)含量顯著下降(p<0.05)，葉綠素a和葉綠素b含量、抗氧化酶活性及根干重顯著增加(p<0.05)。 而經(jīng)過適當(dāng)劑量激光輻照干旱脅

5、迫小麥幼苗再加外源c-PTIO(NO專一清除劑)處理則沒有這種作用。從而說明激光在生理生化水平上對干旱脅迫損傷具有明顯的防護(hù)作用且不是主要通過NO起作用，也可理解為激光預(yù)處理對干旱脅迫的作用過程中沒有誘導(dǎo)內(nèi)源NO參與，激光預(yù)處理不是通過NO對膜質(zhì)過氧化的防護(hù)、抗氧化酶活性的提高及葉綠素a、葉綠素b含量的增加來調(diào)節(jié)干旱脅迫下小麥幼苗的耐旱性。 4.經(jīng)過CO2激光預(yù)處理的干旱脅迫小麥幼苗膜脂過氧化程度顯著下降(p<0.05)，抗氧化酶活性、

6、抗氧化物質(zhì)和光合色素的含量以及株高都顯著增加(p<0.05)，說明激光輻照可對干旱脅迫植物起到一定的保護(hù)作用。而經(jīng)過激光預(yù)處理的干旱脅迫小麥幼苗再加外源CAT、AsA(H2O2清除劑)和DPI(NADPH氧化酶抑制劑)處理能有效逆轉(zhuǎn)激光對干旱脅迫小麥幼苗的防護(hù)作用，從而說明激光在生理生化水平上對干旱脅迫損傷具有明顯的防護(hù)作用且主要通過H2O2起作用。因此該結(jié)果不僅暗示H2O2參與激光對干旱脅迫小麥幼苗的防護(hù)作用，同時也表明激光對干旱脅迫