【摘要】：鋅是植物生長發(fā)育必需的微量元素之一,參與生物體眾多生理生化過程。缺鋅在蘋果生產(chǎn)中普遍存在,表現(xiàn)出明顯的缺鋅癥狀,極大的影響蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗以生產(chǎn)上常用、對缺鋅敏感的蘋果砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)為試驗材料,采用溶液培養(yǎng)法研究了缺鋅脅迫下平邑甜茶的根系構(gòu)型、根系活力和鋅含量的變化,以及缺鋅條件對平邑甜茶根系質(zhì)膜H~+-ATPase活性、動力學(xué)特征、H~+-ATPase酶濃度、ATP含量、H~+流速、生長素含量及質(zhì)外體pH的影響,初步探究質(zhì)膜H~+-ATPase與質(zhì)外體pH對根系生長的影響,進一步揭示平邑甜茶根系質(zhì)膜H~+-ATPase和質(zhì)外體pH對缺鋅的響應(yīng)機制。主要結(jié)果如下:(1)缺鋅影響平邑甜茶的生長發(fā)育。對平邑甜茶水培苗進行缺鋅(0μmol·L-1)和對照(4μmol·L-1)處理,結(jié)果表明缺鋅處理4周的平邑甜茶幼苗表現(xiàn)出明顯的缺鋅癥狀:植株生長矮小、葉片較小、節(jié)間短等特征,且根系較短而少。對平邑甜茶根系構(gòu)型、根系活力及鋅含量的研究結(jié)果表明,缺鋅脅迫顯著降低了平邑甜茶幼苗根系長度、根尖數(shù)、根系表面積和總體積,說明缺鋅脅迫下根系生長受到抑制;缺鋅顯著降低平邑甜茶根系活力,通過降低根系活力影響根系對鋅離子的吸收能力,進而影響平邑甜茶幼苗生長。(2)缺鋅影響平邑甜茶質(zhì)膜H~+-ATPase活性。用兩相法分離得到的平邑甜茶幼苗根系細胞膜純度達到85%以上,缺鋅處理質(zhì)膜H~+-ATPase的水解活性和泵活性均顯著低于對照,Vmax降低;Km升高,說明缺鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H~+-ATPase對底物ATP的親合性要低于對照。蛋白質(zhì)免疫印跡實驗結(jié)果表明,缺鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H~+-ATPase酶濃度略低于對照,表明缺鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H~+-ATPase活性的降低與質(zhì)膜H~+-ATPase濃度的降低有關(guān)。(3)缺鋅影響平邑甜茶根系內(nèi)源IAA及ATP含量。兩種處理下平邑甜茶幼苗地上部和根系內(nèi)源IAA含量顯著降低,地上部的IAA含量高于根系內(nèi)的IAA含量,推測鋅脅迫使得IAA的減少導(dǎo)致向根系運輸?shù)腎AA含量顯著減少。缺鋅脅迫使得平邑甜茶根系內(nèi)的ATP含量低于對照,說明缺鋅平邑甜茶根系具有較低的能量供應(yīng)水平,從而影響了質(zhì)膜H~+-ATPase活性。(4)缺鋅影響平邑甜茶根尖H~+流速及質(zhì)外體pH。缺鋅脅迫和對照條件下,平邑甜茶根尖均表現(xiàn)為外排趨勢,且缺鋅條件下H~+的外排量相比對照顯著降低。礬酸鈉處理平邑甜茶根尖后結(jié)果表明,缺鋅和對照平邑甜茶根尖H~+流速沒有顯著性差異,說明礬酸鈉處理消除了缺鋅和對照平邑甜茶根尖H~+流速的差異,缺鋅平邑甜茶H~+外排的降低與PM H~+-ATPase相關(guān)。缺鋅脅迫下,平邑甜茶根尖的質(zhì)外體pH升高,導(dǎo)致質(zhì)外體堿化,說明平邑甜茶質(zhì)膜H~+-ATPase活性降低,使細胞分泌質(zhì)子的能力下降,促使質(zhì)外體pH增加,根據(jù)酸生長理論,降低了植株的生長。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S661.1

【參考文獻】

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本文編號：2572236