鹽耦合缺鉀脅迫對玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用.pdf

1、蘇州大學博士學位論文鹽耦合缺鉀脅迫對玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用姓名：曲春香申請學位級別：博士專業(yè)：化學生物學指導教師：洪法水201211中文摘要鹽耦合缺鉀脅迫對玉米幼苗光合作用和抗氧化系統(tǒng)的影響及添加鈰的緩解作用減少了光合作用關鍵蛋白基因，如捕光色素蛋白基因LhclIcabl矛I]Rubisco大亞基基因rbcL的表達。這表明鹽鉀耦合脅迫更嚴重地破壞了植物體內(nèi)K／Na的離子平衡，并造成光合機構的損傷，抑制PSI

2、和PSII的光化學反應，減少了光合作用的碳同化反應，從而引起植物生長受阻。鹽鉀耦合脅迫對PSII的光化學反應的抑制作用大于對PSI光化學反應的抑制作用。3在鹽脅迫耦合缺鉀脅迫下，玉米葉片中的抗氧化酶如SOD、CAT和APX的活性以及氧化型與還原型抗氧化劑的比值(AsA／DAsA和GSH／GSSG)都顯著低于單一的缺鉀和鹽脅迫，這導致鹽鉀耦合脅迫下玉米葉片中活性氧(ROS)的積累大幅增加，并引起脂質過氧化程度加劇和膜損傷加重。這些結果提示

3、，在鹽鉀耦合脅迫時，由于葉綠體光合作用的抑制導致植物葉片中產(chǎn)生了更多的ROS，其超越了葉片抗氧化防御系統(tǒng)的清除能力，從而使玉米葉片的抗氧化能力降低。導致這些結果的根源與鹽脅迫下K的缺乏有密切的關系。4鹽鉀耦合脅迫同樣導致根系中ROS的含量顯著增加，脂質過氧化程度加大，沒有誘導產(chǎn)生新的同工酶，但葉片和根系還存在許多不同之處：(1)葉片中ROS的積累量及受到的氧化傷害程度高于根系；(2)根系中多數(shù)抗氧化酶的活性及某些同工酶基因的表達仍然保持

4、高水平狀態(tài)，而葉片則呈下降趨勢，且已啟用CAT清除機制；(3)葉片中SOD和CAT的絕對活性高于根系，而APX、GR和POD的活性卻低于根系；葉片中同工酶SODA／SOD5、CAT1／CAT2的比值遠遠低于根系，而酸性POD／堿性POD的比值卻遠遠高于根系；(4)玉米葉片中總的谷胱甘肽的含量低于根系，但總的抗壞血酸的含量卻高于根系；葉片中還原型與氧化型抗氧化劑的比值低于根系。表明鹽鉀耦合脅迫造成的離子不平衡加劇了對植物的危害，根系與葉片

5、ROS的產(chǎn)生以及抗氧化防御系統(tǒng)的響應存在差異，葉片處于相對更高的氧化狀態(tài)。5鹽鉀耦合脅迫顯著增加了玉米幼苗葉片中光合作用碳代謝產(chǎn)物蔗糖、可溶性糖的積累，卻降低了有機氮化物如游離的氨基酸、葉綠素和蛋白質的合成，增加了無機氮化物銨的積累。鹽鉀耦合脅迫下體內(nèi)碳水化合物向氮化合物轉化的改變、氮代謝的改變與參與碳氮轉化代謝的PEPCase、GPT和GOT，參與氮代謝的NR、GDH和GS的活性下降相吻合。此外，耦合脅迫還降低了植物自由水／束縛水的比