低溫高鹽雙脅迫及對其抗效應初探

1、低溫低溫/高鹽雙重脅迫及對其抗性效應初探高鹽雙重脅迫及對其抗性效應初探制制 作作 人：夏云劍人：夏云劍年年 級：級： 02級級專專 業(yè)：生物科學業(yè)：生物科學指導老師：郝再彬，蒼晶，史芝文教授指導老師：郝再彬，蒼晶，史芝文教授代碼處理方法treatmentsa蒸餾水浸種a0.5%cacl2溶液浸種b完全營養(yǎng)液5光照培養(yǎng)30hr（與d同步）cna2co3濃度為75mmol/l的完全營養(yǎng)液，25光照培養(yǎng)90hr。d（b+c）na2co3濃度為75mmol/l的完全營養(yǎng)液，25光照培養(yǎng)90hr，最后30hr轉(zhuǎn)入5光照培養(yǎng)。表1 甜玉米幼苗經(jīng)以下不同脅迫處理table1 sweet zea mays l

2、 seedlings under different stress treatments組號第1組(ck1)第2組(ck2)第3組第4組第5組第6組第7組第8組處理方法aaa+ba+ba+ca+ca+da+d表2 cacl2浸種對甜玉米幼苗抗低溫/高鹽雙重脅迫的影響effects of different stress treatments on zea mays l seedlings組號第1組(ck1)第2組(ck2)第3組第4組第5組第6組第7組第8組處理方法aaa+ba+ba+ca+ca+da+d葉綠素含量(mg/g)1.9915 2.0122 1.2650 1.5624 1.4673

3、 1.6832 0.6387 0.8414 脯氨酸含量(ug/g)33.7122 29.3881 39.7520 43.7650 108.4350 148.5523 143.9482 192.3052 相對電導率0.0755 0.1080 0.1124 0.1391 0.3359 0.3304 0.3254 0.4338 根系活力(ug/gh)15.4081 27.9273 15.2519 23.8522 7.7041 13.4823 6.7409 0.9630 關于雙重脅迫與各單一脅迫間關系的猜想 由于多重脅迫對植物生長的影響方面的參考文獻報道較少，我們這兒暫且用“猜想”一詞。先看一些近似的

4、研究：宰學明等報道，大豆種子萌發(fā)前經(jīng)低溫預處理能有效提高種子的萌發(fā)活力，有利于種子的萌發(fā)和幼苗的生長6 ，表明逆境鍛煉在一定程度上對植物的生長是有利的。龔明等研究發(fā)現(xiàn)，熱激（非致死性高溫脅迫）處理能夠提高植物抗鹽堿脅迫的能力。并進一步指出，植物對不同逆境脅迫間存在著交叉適應的機制，即當植物經(jīng)受某種脅迫后，不僅對這種脅迫的抗性提高，而且對其他脅迫的抵抗也增強7 。這一研究雖未闡明交叉適應的機制，但從側(cè)面證明多重脅迫間可能有著相互抑制的關系，即多重脅迫效果應小于各單一脅迫效果的加和，甚至小于各單一脅迫。而韓永華等研究了高溫/滲透雙重脅迫對大豆某些生理反應的影響，結(jié)果表明雙重脅迫在致使葉片含水量降低

5、、電解質(zhì)外滲和膜脂過氧化損傷方面的效應是單一脅迫的累加，并推測多重脅迫對作物的傷害應比單一脅迫要大得多5 。這一結(jié)論恰好與前兩者相反。 從我們的實驗結(jié)果中可看出，雖然雙重脅迫效應總體上比單一脅迫更明顯，但與各單一脅迫的累加效應間的關系并不確定，因此也難以確定上述結(jié)論哪個正確。然而多重脅迫效應是各單一脅迫的累加應該是事實，但這一累加不能理解為簡單的加和，而應該類似于數(shù)學上的矢量運算和物理上的波的疊加原理。我們可以聯(lián)系影響酶的兩大主要因素溫度和ph值。它們與酶的活性分別滿足如下圖象關系：反應速率反應速率溫度溫度/ph/ph值值但是，當溫度和ph值同時作用時，圖象又是什么樣的呢？溫度低溫 高溫 對生

6、長的影響鹽堿度缺素 高鹽 對生長的影響雙重脅迫強度對生長的影響環(huán)境脅迫誘導基因環(huán)境脅迫誘導基因的轉(zhuǎn)錄表達示意圖的轉(zhuǎn)錄表達示意圖胞胞 間間 信信 號號 傳傳 遞遞胞胞 間間 信信 號號 傳傳 遞遞環(huán)環(huán) 境境 刺刺 激激環(huán)環(huán) 境境 刺刺 激激胞胞 間間 信信 號號胞胞 間間 信信 號號受受 體體受受 體體gg 蛋蛋 白白蛋蛋 白白效效 應應 器器效效 應應 器器第第 一一 信信 使使第第 一一 信信 使使第第 二二 信信 使使第第 二二 信信 使使膜膜 上上 信信 號號膜膜 上上 信信 號號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 系系 統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 系系 統(tǒng)統(tǒng)細細 胞胞 外外細細 胞胞 外外c ac a2 +2 +c a

7、mc a m信信 號號 傳傳 導導 的的 分分 子子 途途 徑徑信信 號號 傳傳 導導 的的 分分 子子 途途 徑徑蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì)蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì)可可 逆逆 磷磷可可 逆逆 磷磷酸酸 化化酸酸 化化膜膜 上上 信信 號號 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換膜膜 上上 信信 號號 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換胞胞 內(nèi)內(nèi) 信信 號號 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 導導胞胞 內(nèi)內(nèi) 信信 號號 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 導導細細 胞胞 內(nèi)內(nèi)細細 胞胞 內(nèi)內(nèi)細細 胞胞 膜膜細細 胞胞 膜膜胞胞 間間 信信 號號 傳傳 遞遞胞胞 間間 信信 號號 傳傳 遞遞第第 一一 信信 使使第第 一一 信信 使使第第 二二 信信 使使第第 二二 信信 使使膜膜 上上 信信 號號膜膜 上上 信信 號號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 系系 統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 系系 統(tǒng)統(tǒng)細細 胞胞 外外細細 胞胞 外外d a gd a gip 3ip 3c ac a2 +2 +ca m pca m pp k ap k ap k c ap k c ap k cp k cp k c ap k c a2 +2 +c a mc a m酶酶 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化 修修 飾飾酶酶 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化 修修 飾飾細細 胞胞 反反 應應細細 胞胞