鹽耦合缺鉀脅迫對(duì)玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用.pdf

1、蘇州大學(xué)博士學(xué)位論文鹽耦合缺鉀脅迫對(duì)玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用姓名：曲春香申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)生物學(xué)指導(dǎo)教師：洪法水201211中文摘要鹽耦合缺鉀脅迫對(duì)玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用減少了光合作用關(guān)鍵蛋白基因，如捕光色素蛋白基因LhclIcabl矛I]Rubisco大亞基基因rbcL的表達(dá)。這表明鹽鉀耦合脅迫更嚴(yán)重地破壞了植物體內(nèi)K／Na的離子平衡，并造成光合機(jī)構(gòu)的損傷，抑制PSI

2、和PSII的光化學(xué)反應(yīng)，減少了光合作用的碳同化反應(yīng)，從而引起植物生長受阻。鹽鉀耦合脅迫對(duì)PSII的光化學(xué)反應(yīng)的抑制作用大于對(duì)PSI光化學(xué)反應(yīng)的抑制作用。3在鹽脅迫耦合缺鉀脅迫下，玉米葉片中的抗氧化酶如SOD、CAT和APX的活性以及氧化型與還原型抗氧化劑的比值(AsA／DAsA和GSH／GSSG)都顯著低于單一的缺鉀和鹽脅迫，這導(dǎo)致鹽鉀耦合脅迫下玉米葉片中活性氧(ROS)的積累大幅增加，并引起脂質(zhì)過氧化程度加劇和膜損傷加重。這些結(jié)果提示

3、，在鹽鉀耦合脅迫時(shí)，由于葉綠體光合作用的抑制導(dǎo)致植物葉片中產(chǎn)生了更多的ROS，其超越了葉片抗氧化防御系統(tǒng)的清除能力，從而使玉米葉片的抗氧化能力降低。導(dǎo)致這些結(jié)果的根源與鹽脅迫下K的缺乏有密切的關(guān)系。4鹽鉀耦合脅迫同樣導(dǎo)致根系中ROS的含量顯著增加，脂質(zhì)過氧化程度加大，沒有誘導(dǎo)產(chǎn)生新的同工酶，但葉片和根系還存在許多不同之處：(1)葉片中ROS的積累量及受到的氧化傷害程度高于根系；(2)根系中多數(shù)抗氧化酶的活性及某些同工酶基因的表達(dá)仍然保持

4、高水平狀態(tài)，而葉片則呈下降趨勢，且已啟用CAT清除機(jī)制；(3)葉片中SOD和CAT的絕對(duì)活性高于根系，而APX、GR和POD的活性卻低于根系；葉片中同工酶SODA／SOD5、CAT1／CAT2的比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于根系，而酸性POD／堿性POD的比值卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于根系；(4)玉米葉片中總的谷胱甘肽的含量低于根系，但總的抗壞血酸的含量卻高于根系；葉片中還原型與氧化型抗氧化劑的比值低于根系。表明鹽鉀耦合脅迫造成的離子不平衡加劇了對(duì)植物的危害，根系與葉片

5、ROS的產(chǎn)生以及抗氧化防御系統(tǒng)的響應(yīng)存在差異，葉片處于相對(duì)更高的氧化狀態(tài)。5鹽鉀耦合脅迫顯著增加了玉米幼苗葉片中光合作用碳代謝產(chǎn)物蔗糖、可溶性糖的積累，卻降低了有機(jī)氮化物如游離的氨基酸、葉綠素和蛋白質(zhì)的合成，增加了無機(jī)氮化物銨的積累。鹽鉀耦合脅迫下體內(nèi)碳水化合物向氮化合物轉(zhuǎn)化的改變、氮代謝的改變與參與碳氮轉(zhuǎn)化代謝的PEPCase、GPT和GOT，參與氮代謝的NR、GDH和GS的活性下降相吻合。此外，耦合脅迫還降低了植物自由水／束縛水的比