NaCl胁迫对唐古特白刺愈伤组织生理生化特性的影响

论文摘要

土壤盐渍化是影响植物生长发育、限制农业产量和质量的一个重要环境因子。盐胁迫主要是通过渗透胁迫、氧化损伤和离子失衡来抑制植物的正常生长发育。有些植物在盐胁迫下形成了与环境相适应的特性,对盐胁迫产生耐受性。植物耐盐机制的研究一直是热点问题,但植物的耐盐机理相当复杂,涉及生理生化反应等多方面的因素,因而很多机理尚不清楚。唐古特白刺是抗逆性很强的盐生植物,也是盐生荒漠区重要的生态屏障,在稳定沙漠、保护绿洲中发挥着重要作用。本实验以唐古特白刺愈伤组织为材料,研究在NaCl胁迫下其生理生化特性的变化,试图从细胞水平揭示该植物的耐盐机制,为进一步加强盐渍土的治理和唐古特白刺的综合开发利用提供理论依据。取得的主要研究结果如下:1.唐古特白刺愈伤组织中MDA含量在低浓度NaCl处理下与对照比无显著性差异,而在中高浓度下显著升高;超氧化物歧化酶（SOD）活性在各浓度NaCl胁迫下均比对照显著升高,且此效应无浓度依赖性;过氧化氢酶（CAT）活性随胁迫浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,在中低浓度下比对照显著增加,高浓度下显著降低为对照的64%;过氧化物酶（POD）活性在低浓度下无显著性变化,在中高浓度显著下降为对照的55%和29%;可溶性糖和可溶性蛋白含量随NaCl胁迫浓度的增加均呈先升高后降低的变化趋势,且除高浓度下可溶性蛋白含量约降为对照的87%外,其余NaCl胁迫处理的渗透调节物含量均高于对照。2. 75 mmol/L NaCl处理唐古特白刺愈伤组织1 d、3 d和6 d,明显诱导Na+和Cl-含量升高,却导致K+和Ca2+水平下降,而Na+/K+比值和Na+/Ca2+比值均随时间的延长呈升高趋势。此外,在不同处理时间段内（3 d、6 d和9 d）,唐古特白刺愈伤组织中脯氨酸含量随着NaCl浓度（75、150和300 mmol/L NaCl）的增大而呈上升的趋势,此效应具有浓度依赖性;随着胁迫时间的延长,脯氨酸水平呈先升高后降低的趋势,但只有75 mmol/L NaCl处理9 d时,唐古特白刺愈伤组织脯氨酸含量降低至对照水平,其余NaCl胁迫处理均高于对照。进一步研究发现,DMTU与NaCl复合处理下唐古特白刺愈伤组织中脯氨酸含量低于NaCl单独处理。本实验结果表明:○1唐古特白刺愈伤组织在低浓度的盐胁迫下具有较强的抗氧化酶活性和渗透性调节作用,因而表现出较强的抗氧化作用,但高浓度NaCl胁迫对唐古特白刺愈伤组织造成了显著的氧化损害。○2 75 mmol/L NaCl处理明显诱导唐古特白刺愈伤组织Na+和Cl-含量升高,却导致K+和Ca2+水平下降;脯氨酸可能在唐古特白刺愈伤组织适应盐胁迫中发挥着重要的渗透性调节作用。③H2O2的产生可能参与了盐胁迫下唐古特白刺愈伤组织脯氨酸积累的调节。

论文目录

• 缩写词
• 中文摘要
• Abstract
• 第一部分 前言
• 1 植物的盐害
• 1.1 直接原初盐害
• 1.2 间接原初盐害
• 1.2.1 光合作用的影响
• 1.2.2 呼吸作用的影响
• 1.2.3 物质代谢的影响
• 1.3 次生盐害
• 2 植物耐盐机制
• 2.1 离子区域化
• 2.2 渗透调节机制
• 2.2.1 无机离子
• 2.2.2 脯氨酸
• 2.2.3 甜菜碱
• 2.2.4 可溶性糖
• 2.2.5 盐胁迫蛋白
• 2.3 活性氧清除机制
• 2.3.1 酶促抗氧化系统
• 2.3.2 非酶促抗氧化系统
• 2+在植物盐胁迫响应中的作用'>2.4 Ca²⁺在植物盐胁迫响应中的作用
• 2.5 脱落酸在植物盐胁迫响应中的作用
• 2.6 改变代谢途径
• 3 唐古特白刺简介
• 4 本研究的目的、意义和研究方案
• 4.1 目的和意义
• 4.2 研究方案
• 第二部分 不同浓度NaCl 处理对唐古特白刺愈伤组织抗氧化酶活性和渗透性调节物的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 愈伤组织的培养及处理
• 1.2 抗氧化酶活性的检测
• 1.3 MDA 含量的测定
• 1.4 可溶性糖含量的测定
• 1.5 可溶性蛋白含量的测定
• 1.6 无机离子的测定
• 1.7 脯氨酸含量的测定
• 1.8 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 NaCl 胁迫对唐古特白刺愈伤组织抗氧化酶活性的影响
• 2.1.1 SOD 活性
• 2.1.2 CAT 和POD 活性
• 2.2 NaCl 胁迫对唐古特白刺愈伤组织膜脂过氧化的影响
• 2.3 NaCl 胁迫对唐古特白刺愈伤组织渗透性调节物含量的影响
• 2.3.1 可溶性糖
• 2.3.2 可溶性蛋白
• 2.3.3 无机离子
• 2.3.4 脯氨酸
• 2.4 DMTU 加NaCl 处理对唐古特白刺愈伤组织脯氨酸含量的影响
• 3 讨论
• 3.1 NaCl 胁迫与白刺愈伤组织抗氧化酶活性及膜脂过氧化的关系
• 3.2 NaCl 胁迫与白刺愈伤组织渗透性调节物含量变化
• 主要研究结论
• 参考文献
• 在读期间发表文章
• 致谢