本文關(guān)鍵詞：胡楊試管芽苗對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)及基因表達(dá)

  更多相關(guān)文章： 胡楊 生理響應(yīng) 基因表達(dá) 超微結(jié)構(gòu) 鹽脅迫

【摘要】：胡楊(Populus euphratica Oliv.)是我國(guó)西北干旱鹽漬化地區(qū)唯一能夠成林的樹(shù)種,對(duì)維持西北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義,胡楊很強(qiáng)的耐鹽性與其生理特性相關(guān)。本文以胡楊試管芽苗為研究材料,研究鹽脅迫下胡楊細(xì)胞膜透性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及抗氧化系統(tǒng)的變化;CuZn-SOD和PtAPX2基因的表達(dá);超微結(jié)構(gòu)的變化。從生理響應(yīng)、抗鹽基因表達(dá)及超微結(jié)構(gòu)3個(gè)層面全面系統(tǒng)地探討胡楊耐鹽性機(jī)理,為早期篩選胡楊耐鹽樹(shù)種及進(jìn)一步探究胡楊耐鹽性機(jī)理提供理論依據(jù),具體結(jié)論如下:1.生理響應(yīng)隨著鹽脅迫濃度的增加,胡楊生長(zhǎng)受到抑制,葉片相對(duì)含水量(RWC)、葉綠素含量(Chl)、葉綠素/類胡蘿卜素(Chl/Car)均呈下降趨勢(shì);相對(duì)電導(dǎo)率(REC)和丙二醛(MDA)含量均呈上升趨勢(shì),10 d鹽處理上升幅度大于5 d,中、高濃度鹽(150~200 mmol/L)脅迫下REC和MDA含量均顯著增加,其中,REC含量比對(duì)照分別增加46.8%、55.2%(10 d),MDA含量比對(duì)照分別增加42.7%、63.2%(10 d)。中濃度鹽(150 mmol/L)脅迫下可溶性蛋白(SP)含量最高,比對(duì)照增加72.8%(5 d)和47.6%(10 d);可溶性糖(SS)含量在低濃度鹽(50~100 mmol/L)脅迫顯著增加,其他鹽處理與對(duì)照相比無(wú)明顯變化;100 mmol/L鹽脅迫下主要增加脯氨酸(Pro)含量來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力。鹽脅迫導(dǎo)致胡楊O2·-和H2O2含量增加,其中,中、高濃度鹽(150~200 mmol/L)脅迫增加最明顯;SOD活性呈先升高后降低趨勢(shì),各鹽處理SOD活性均高于對(duì)照,150mmol/L鹽處理POD活性最高,低、中濃度(50~150 mmol/L)鹽脅迫CAT活性顯著高于對(duì)照,100mmol/L鹽處理APX活性最高,而中、高濃度鹽(150~200 mmol/L)脅迫APX活性與對(duì)照相比無(wú)明顯變化,低濃度鹽(50~100 mmol/L)脅迫GR活性顯著增加,分別是對(duì)照的1.8倍(5 d)和1.48倍(10 d);ASA含量呈先下降后上升趨勢(shì),100 mmol/L鹽脅迫比對(duì)照下降26.9%(5 d)、47.3%(10d),5 d鹽處理GSH含量呈下降趨勢(shì),10 d鹽處理GSH含量呈先上升后下降趨勢(shì)。這些結(jié)果表明,胡楊在適宜鹽濃度(150 mmol/L)脅迫下,可以通過(guò)積累可溶性蛋白、可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)增加細(xì)胞的滲透勢(shì),防止細(xì)胞失水,同時(shí)也通過(guò)增加保護(hù)酶活性和抗氧化劑含量來(lái)緩解活性氧(O2·-、H2O2)對(duì)自身的傷害。2.基因表達(dá)半定量PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR研究CuZn-SOD、PtAPX2基因表達(dá)的結(jié)果基本一致,鹽處理24~48 h顯著增加CuZn-SOD基因表達(dá)量,鹽處理36~72 h顯著增加PtAPX2基因表達(dá)量,SOD活性呈先上升后下降趨勢(shì),48 h為最大值,APX活性在48 h~72 h呈下降趨勢(shì),鹽處理時(shí)間大于48 h時(shí)CuZn-SOD、PtAPX2基因表達(dá)與SOD、APX活性變化基本保持一致。這些結(jié)果表明,鹽脅迫下胡楊酶基因表達(dá)時(shí)間存在差異(CuZn-SOD早于PtAPX2),酶活性與酶基因表達(dá)呈正相關(guān)(48 h),其較強(qiáng)的耐鹽性是CuZn-SOD、PtAPX2等關(guān)鍵酶基因共同表達(dá)的結(jié)果。3.超微結(jié)構(gòu)100mmol/L鹽脅迫下胡楊超微結(jié)構(gòu)變化不明顯,200 mmol/L鹽脅迫下葉片表皮氣孔密度、氣孔開(kāi)放比例、開(kāi)度均減小,蠟被層增厚,葉片微管束面積減小,細(xì)胞腔增大,葉肉細(xì)胞的細(xì)胞膜內(nèi)陷,類囊體片層排列疏松、膨脹、扭曲,嗜餓顆粒增多,淀粉粒減少,說(shuō)明200 mmol/L鹽脅迫超過(guò)胡楊自身耐受性,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損。綜上所述,鹽脅迫下胡楊在生理、酶基因表達(dá)、超微結(jié)構(gòu)等方面方面做出了不同的響應(yīng),在低于150 mmol/L鹽脅迫下具有一定耐受性和適應(yīng)能力,在高于48 h鹽脅迫下耐鹽能力與抗氧化酶基因表達(dá)呈正相關(guān),高濃度鹽(200 mmol/L)使其結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損。
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S792.11

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ZENG Yan-hua;ZAHNG Yu-ping;XIANG Jing;WU Hui;CHEN Hui-zhe;ZHANG Yi-kai;ZHU De-feng;;Effects of chilling tolerance induced by spermidine pretreatment on antioxidative activity,endogenous hormones and ultrastructure of indica-japonica hybrid rice seedlings[J];Journal of Integrative Agriculture;2016年02期

2 田又升;王志軍;于航;董永梅;張國(guó)麗;馬盼盼;謝宗銘;;干旱脅迫對(duì)不同抗旱性棉花品種抗氧化酶活性及基因表達(dá)的影響[J];西北植物學(xué)報(bào);2015年12期

3 周琦;祝遵凌;施曼;;鹽脅迫對(duì)鵝耳櫪生長(zhǎng)及生理生化特性的影響[J];南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年06期

4 張馨月;王廣龍;黃蔚;王楓;倪楨q，

本文編號(hào)：1276212