青稞對(duì)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(jī)理研究.pdf

1、低氮脅迫影響植物的生長(zhǎng)，限制作物的產(chǎn)量，研究作物對(duì)低氮脅迫的耐受機(jī)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(qiáng)，是研究作物對(duì)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(duì)照，研究青稞對(duì)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(duì)低氮脅迫的耐受機(jī)理，主要得到以下結(jié)果：
　　1.低氮脅迫抑

2、制青稞生長(zhǎng)，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(duì)較高的生長(zhǎng)量、硝酸根、可溶性蛋白、葉綠素含量及光合作用，說(shuō)明昆侖12對(duì)低氮脅迫的耐受性比甘啤6強(qiáng)。
　　2.低氮脅迫促進(jìn)甘啤6和昆侖12初生根的生長(zhǎng)，增加根冠比，有利于吸收更多的氮，并且低氮脅迫對(duì)昆侖12的促進(jìn)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(qiáng)低氮耐受性的一個(gè)原因。
　　3.硝酸還原酶(NR)和谷氨酰氨合成酶(GS)是氮同化過(guò)程中的兩個(gè)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(shuō)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(qiáng)的又一個(gè)原因。
　　4.低氮脅迫會(huì)引起甘啤6和昆侖12中活性氧(ROS)的過(guò)量產(chǎn)生，造成膜脂過(guò)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(shuō)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(huì)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(huì)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(guò)量產(chǎn)生，該現(xiàn)象在甘