盐生植物盐芥对盐胁迫的生理响应及调节机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵昕 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 张立新 |
| 关键词 | 盐芥 拟南芥 有机渗透调节物质 抗氧化酶 液泡膜 质膜 |
| 其他题名 | Physiological Response and regulation mechanism of wild type of salt cress and Arabidopsis under Salt Stress |
| 中文摘要 | 本文以盐生植物盐芥（ThellungiellahaloPhila）和甜土植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料，从NaCI胁迫下盐芥和拟南芥幼苗的生长，K、Na、Ca无机离子吸收，有机物组分的变化，蛋白质结构状态，有机渗透调节物质的累积，抗氧化酶活性变化以及细胞质膜和液泡膜H气ATPase活性，C扩气ATPases和K＋一ATPase活性调节机制等方面研究盐芥对盐胁迫的适应性调节。取得了如下研究结果：1、盐胁迫下植物对K和N。的吸收能够代表植物对盐胁迫的适应性。随着NaCI浓度从O逐渐增加到200mM，拟南芥叶片Na＋含量逐渐增加，K＋含量逐渐减少，K月又a比值逐渐降低；盐芥则完全不同，盐浓度从0逐渐增加到400mM，Na＋含量基本没有变化，K＋含量先增加然后逐渐减少，幻N。比值先升高然后逐渐降低，100mM和200mMNaCI胁迫下盐芥的K刀呵a比值比拟南芥的高2和5倍。盐芥表现出盐生植物吸钾拒钠的特性。2、应用Fourier红外光谱（FTIR）分析方法，分别测定了在50mM和20OmMNaCI胁迫下拟南芥和盐芥叶片组织的Fo丽er变换红外光谱。应用去卷积和曲线拟和方法处理酞胺I区，获得叶片组织中蛋白质二级结构的组成。结果表明，随着200mMNaCI胁迫时间的延长，盐芥叶片中蛋白质和酷类合成开始降低然后逐渐增加；而拟南芥在50mMNoCI胁迫下的蛋白质、碳水化合物和酷类合成逐渐降低。通过与拟南芥叶片蛋白质二级结构的比较，发现盐芥和拟南芥叶片中酞胺I区1668cm-1波峰面积变化趋势相同，而盐芥的叶片中1638cm-，波峰面积比拟南芥的显著增加，因此使盐芥的A1668ll638om-1l比值的逐渐降低，拟南芥A1668，1638om-1比值逐渐升高，揭示出盐胁迫早期盐芥蛋白质二级结构比拟南芥更趋稳定。3、在。-400mMNaCI溶液胁迫下，测定了盐芥和拟南芥幼苗生长量、幼苗根伸长量、相对含水量、鲜干比、根冠比变化。发现0-200mMNoCI胁迫下盐芥没有受到明显的抑制，仅在200mMNaCI以上的处理中盐芥生长受到抑制，盐芥表现出盐生植物的抗盐特性。而0-200mMNoCI处理严重抑制了拟南芥幼苗的生长。盐胁迫处理后，活性氧和渗透调节物质以及抗氧化酶类活性变化显著。盐芥4和拟南芥的渗透调节类物质脯胺酸、可溶性糖类和甘氨酸甜菜碱都显著增加，盐芥比拟南芥增加的更高更快；盐芥和拟南芥抗氧化酶类的SOD、cAT、APX、GR和NADPH活性消长趋势相似，共同承担着活性氧清除任务。相同盐浓度处理下盐芥比拟南芥的增长更快、更高。显然拟南芥和盐芥的渗透调节和抗氧化的耐盐机理相似，盐芥的抗性调控机制的效率更高。4、100-4O0mMNaCI胁迫下，盐芥叶片和根的质膜和液泡膜可以保持比对照高2-4倍的H气ATPase、caZ气灯Pase和K九灯Pose的水解活性，而拟南芥中叶片和根的质膜和液泡膜H+-ATPase、c扩气ATPase和K+-ATPase的活力都比对照低；相同盐浓度处理下，盐芥比拟南芥的H气ATPase、c扩气ATPase和K气ATPase的活性高出数倍。盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase的westem-blot分析表明蛋白质B亚基含量的变化与其酶活性变化相一致。NADPH氧化酶含量变化和H十一ATPase高度相关，证明了盐生植物中NADPH氧化酶和HZOZ的产生参与了NaCI诱导质膜H+-ATPase的活性调节，NADPH氧化酶含量的变化可能是NaCI处理引起质膜H+-ATPase活性降低或增加的原因。盐胁迫下盐芥根中c扩气ATPases和K+-ATPase活性的变化与coZ"和K十浓度成高度正相关，是盐芥在盐胁迫下形成的对Co2＋信使调节的反馈适应；Ca2+-ArPases和K+-灯Pase提供主动吸收ca2＋和K"的能量，维持细胞质一定的ca2＋和K+水平，从而保证细胞进行正常的生命活动。综上所述，盐芥既不是稀盐盐生植物，也不是泌盐盐生植物，其耐盐机理可能是通过提高基础代谢的能力而进行的。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 109 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22089]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵昕. 盐生植物盐芥对盐胁迫的生理响应及调节机制[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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