葫芦巴碱在植物逆境中的生理作用

论文摘要

本论文以大豆、苜蓿和水曲柳为实验材料,研究了葫芦巴碱在盐胁迫、渗透胁迫和光逆境条件下的生理作用,获得的实验结果如下:提取植物叶片葫芦巴碱应以85%甲醇或无水甲醇为提取剂,超声波震荡40 min以上,即可完全提取大豆叶片中的葫芦巴碱,效果较好。干旱胁迫下,大豆叶片葫芦巴碱含量变化明显,随干旱程度的增加,葫芦巴碱在大豆叶片中含量呈升高趋势,并且大豆上位叶片葫芦巴碱含量高于下位叶片。并且,随着干旱程度的增加,大豆叶片中脯氨酸和可溶性糖含量也明显增加。大豆上位叶片脯氨酸含量高于下位叶片,而大豆下位叶片可溶性糖含量高于上位叶片。盐胁迫下,大豆不同部位叶片中葫芦巴碱含量升高,并且与盐胁迫呈相关性,上位叶片中葫芦巴碱含量明显高于下位叶片葫芦巴碱含量。干旱胁迫下,大豆叶片脯氨酸含量也随着盐浓度增加而升高,大豆上位叶片脯氨酸含量高于下位叶片脯氨酸含量,而大豆叶片可溶性糖含量也随着盐浓度的增加而升高,但大豆下部叶片可溶性糖含量高于上部叶片。在胁迫条件下,大豆叶片中脯氨酸和可溶性糖含量多于葫芦巴碱含量,但用3 mm·L-1及6 mm·L-1葫芦巴碱处理的苜蓿根尖冰冻切片观察中发现,用葫芦巴碱处理过的苜蓿根尖细胞大小明显小于对照组（蒸馏水处理）细胞大小,所以葫芦巴碱能够阻止细胞生长,使细胞体积变小,使细胞内相对渗透调节物质含量升高。不同光照处理中,在正常自然光照条件下,大豆叶片葫芦巴碱含量最高,大豆上部位叶片葫芦巴碱含量黑农38为52.12μg·g-1、绥农14为47.29μg·g-1,下部叶片葫芦巴碱含量黑农38为25.73μg·g-1、绥农14为28.13μg·g-1;用两层遮阴网遮光处理的大豆叶片葫芦巴碱含量最低,上部叶片葫芦巴碱含量黑农38为32.17μg·g-1、绥农14为43.49μg·g-1,下部叶片葫芦巴碱含量黑农38为21.39μg·g-1、绥农14为14.33μg·g-1。可以看出,葫芦巴碱在大豆叶片中含量与光照强度有明显的相关性,遮阴处理的大豆叶片中葫芦巴碱含量明显低于光照条件下大豆叶片葫芦巴碱含量。同时,也表现出了上部叶片葫芦巴碱含量高于下部叶片葫芦巴碱含量的特点。而经过叶面喷施外源葫芦巴碱的水曲柳叶片,其NPQ升高。NPQ升高说明在葫芦巴碱处理后,能更大程度地启动叶片的热耗散机制,提高了叶片的耗散过剩激发能的能力,从而保护PSⅡ反应中心免受过多激发能的伤害。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 葫芦巴碱在植物体中的分布
• 1.3 葫芦巴碱的代谢
• 1.4 葫芦巴碱的生理作用
• 1.4.1 葫芦巴碱作为细胞周期的调节物质的作用
• 1.4.2 葫芦巴碱信号分子的作用
• 1.4.3 葫芦巴碱在氧化胁迫和紫外胁迫中的作用
• 1.4.4 葫芦巴碱在盐胁迫和干旱胁迫中的作用
• 1.4.5 在植物叶片感夜运动中的作用
• 1.4.6 在DNA甲基化中的作用
• 1.5 结语
• 2 材料与方法
• 2.1 材料和处理
• 2.1.1 大豆品种
• 2.1.2 水曲柳
• 2.1.3 苜蓿
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 葫芦巴碱提取条件的探索方法
• 2.2.2 盐胁迫试验设计
• 2.2.3 渗透胁迫试验设计
• 2.2.4 光照试验设计
• 2.2.5 外源葫芦巴碱处理水曲柳试验设计
• 2.2.6 葫芦巴碱处理苜蓿幼芽后苜蓿根部细胞大小的变化
• 2.2.7 生化指标的测定方法
• 2.2.8 数据的收集与分析
• 3 结果与讨论
• 3.1 植株内葫芦巴碱的提取条件
• 3.2 盐胁迫下大豆不同部位叶片葫芦巴碱含量的变化
• 3.2.1 盐胁迫下葫芦巴碱含量变化
• 3.2.2 盐胁迫下脯氨酸含量变化
• 3.2.3 盐胁迫下可溶性糖含量变化
• 3.3 渗透胁迫下大豆不同部位叶片葫芦巴碱含量的变化
• 3.3.1 渗透胁迫条件下葫芦巴碱含量变化
• 3.3.2 渗透胁迫条件下脯氨酸含量变化
• 3.3.3 渗透胁迫条件下可溶性糖含量变化
• 3.4 大豆不同部位葫芦巴碱含量对光照的响应
• 3.5 葫芦巴碱对植物NPQ的影响
• 3.6 葫芦巴碱对植物细胞大小的影响
• 3.7 讨论
• 3.7.1 关于葫芦巴碱的提取条件
• 3.7.2 关于葫芦巴碱在渗透调节中的作用
• 3.7.3 关于葫芦巴碱含量对光的响应
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢