陈敏[1]2009年在《盐地碱蓬膜相关蛋白及其在耐盐中的作用》文中研究表明高盐造成的渗透胁迫、离子胁迫严重干扰植物体内业已存在的细胞及整株水平上的水分及离子稳态,造成植物细胞分子损伤、生长减缓,甚至死亡。因而植物对抗盐胁迫的一个重要策略是在高盐环境下重建体内的稳态(homeostasis),包括重建离子稳态(ionic homeostasis)和渗透稳态(osmotic homeostasis)。黎科植物盐地碱蓬是一种生长在盐渍土壤中的C3植物,主要分布在中国北部的高盐地区,其叶片上没有盐腺和盐囊泡。初步研究表明100-400 mmol/L NaCl处理增加了盐地碱蓬的鲜重、干重;增加了其体内的离子含量;增加了其肉质化程度。也就是说100-400 mmol/L NaCl处理不但没有抑制其生长,反而促进了盐地碱蓬的生长。众所周知无论是盐生植物还是非盐生植物,其细胞质中的酶和许多重要的代谢过程对Na~+都非常敏感。NaCl (100-400 mmol/L)处理大大增加了盐地碱蓬体内的离子(主要是Na~+)含量,但盐地碱蓬的生长却受到促进,说明盐处理条件下盐地碱蓬的细胞质中并没有积累过多的Na~+,外界高浓度的Na~+肯定会使Na~+顺浓度梯度进入细胞,进入细胞的Na~+可能主要有两个去向,一是液泡,因为在成熟的植物细胞中液泡占到细胞总体积的约90%,所以液泡是Na~+的主要去向;另一个就是将Na~+排出细胞外。即细胞质内的Na~+通过液泡膜和质膜这两个层面得以降低。Na~+进入细胞后降低了细胞的水势,有利于细胞从高盐环境中吸收水分,吸收水分一方面维持了细胞的膨压有利于细胞生长,另一方面也能稀释进入植物体内的Na~+,所以盐渍条件下盐生植物能否充足的吸收水分也是其耐盐性的一个重要策略。本实验以典型的积盐型盐生植物盐地碱蓬为材料,分析了液泡膜上的相关蛋白在Na~+区隔化入液泡中的作用;质膜上的相关蛋白对Na~+外排的作用;质膜水孔蛋白在盐地碱蓬吸收水分中的作用,主要实验结果如下:1.盐地碱蓬液泡膜H~+-ATPase和Na~+/H~+ antiporter在Na~+区隔化中起重要作用我们以盐地碱蓬幼苗为材料,在整株水平上研究了盐地碱蓬适应高盐的策略,结果表明:第一,对于盐地碱蓬来说,Na~+是一个有益的元素, 100-400 mmol/L的NaCl处理增加了盐地碱蓬幼苗的生物量;第二,盐渍条件下,盐地碱蓬积累Na~+的能力很强,盐处理后它所吸收的Na~+总量的94%积累在地上部分,尤其是在叶片中,而叶片中的Na~+总量的98%积累在叶片共质体中;第三,和对照相比盐处理增加了盐地碱蓬叶片液泡膜V-H~+-ATPase水解活性、V-H~+-ATPase质子泵活性和Na~+/H~+ antiporter活性。并且表明Na~+/H~+ antiporter活性的增加是由于此基因转录和翻译的增加所致。液泡膜V-H~+-ATPase和Na~+/H~+ antiporter活性的增加在盐地碱蓬Na~+区隔化入液泡中起重要作用。2.盐地碱蓬愈伤组织通过调节质膜H~+-ATPase适应盐渍环境质膜H~+-ATPase所建立的跨质膜电化学势梯度是细胞与环境之间进行物质交换的主要驱动力。本实验用不同浓度的NaCl处理盐地碱蓬愈伤组织,来研究盐地碱蓬在细胞水平上的耐盐情况。分别用0、50、150、250 mmol/L NaCl处理愈伤组织7 d,结果表明50 mmol/L NaCl是愈伤组织生长的最适NaCl浓度,此时其相对生长速率达到最大值,有机干重明显高于对照(P < 0.05),但其含水量和对照相比没有显著变化;随着NaCl浓度的增加,各种无机离子(Ca2~+除外)和有机溶质的浓度都明显增加,其中增加最多的是Na~+。在0-150 mmol/L NaCl浓度范围内,盐地碱蓬愈伤组织质膜H~+-ATPase的水解活性逐渐增大,NaCl浓度为250 mmol/L时,质膜H~+-ATPase的水解活性显著降低。用50 mmol/L NaCl处理愈伤组织时,愈伤组织的质子分泌速率达到最大值,而NaCl浓度为150 mmol/L时,其质子分泌速率与对照相比没有明显差别,但NaCl浓度为250 mmol/L时,愈伤组织的质子分泌速率却显著下降。Northern blot分析表明50 mmol/L NaCl处理增加了愈伤组织PMH~+-ATPase基因的表达,处理2天(48小时)时表达量达到最大,随盐胁迫时间的延长,盐地碱蓬愈伤组织PM H~+-ATPase基因表达量逐渐降低,但仍明显高于对照。利用质膜PM H~+-ATPase单克隆抗体46E5B11D5对盐地碱蓬愈伤组织PM H~+-ATPase质膜微囊进行Western blot分析发现:盐胁迫明显诱导了盐地碱蓬愈伤组织PM H~+-ATPase蛋白的表达,当NaCl浓度为150 mmol/L时,蛋白量达到最大值。这些结果表明:盐地碱蓬愈伤组织细胞通过在基因、蛋白及活性等不同水平上调节质膜H~+-ATPase适应盐渍环境。3.水孔蛋白在盐渍条件下对盐地碱蓬叶片的肉质化起重要作用质膜水孔蛋白决定植物细胞的水分状况。用100 mmol/L NaCl处理盐地碱蓬幼苗10 d后测定了盐地碱蓬幼苗叶片肉质化程度、叶片原生质体的水通透性、叶片质膜水孔蛋白的表达情况。结果表明:盐处理条件下,盐地碱蓬叶片的肉质化程度与叶片细胞原生质体的水通透性成正相关,都显著增加;NaCl处理增加了质膜水孔蛋白的转录和翻译。所以我们认为盐处理条件下,质膜水孔蛋白活性的增加是由于其转录和翻译上调的结果,这与盐地碱蓬叶片的肉质化程度的增加一致,说明水孔蛋白在盐渍条件下对盐地碱蓬叶片的肉质化起重要作用。总之,盐生植物盐地碱蓬的耐盐性与其细胞Na~+区隔化、细胞Na~+的外排以及细胞对水分的吸收有密切关系。盐胁迫促进了盐地碱蓬幼苗液泡膜Na~+/H~+ antiporter基因的转录,酶蛋白含量的增加,进而增大了Na~+/H~+ antiporter的活性,促进了Na~+区隔化入液泡;盐胁迫促进了盐地碱蓬愈伤组织质膜H~+-ATPase基因的转录,酶蛋白含量的增加,进而增大了质膜H~+-ATPase的活性,为质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白提供了更多的质子驱动力,促进了Na~+/H~+逆向转运蛋白的活性,从而促进了细胞质内Na~+的外排,减小了Na~+的毒害;盐胁迫促进了盐地碱蓬幼苗质膜水孔蛋白基因的转录和翻译,增大了质膜水孔蛋白的活性,增加了细胞的吸水,促进盐地碱蓬幼苗的肉质化,使其更好的适应盐渍生境。
陈敏[2]2000年在《NaCl处理对碱蓬细胞生长、离子含量及质膜ATPase的影响》文中进行了进一步梳理本实验首先培养出无菌苗，然后在MS基本培养基中添加不同的激素种类及浓度配比，对所培养的无菌苗的下胚轴和叶进行愈伤组织的诱导与继代，通过筛选，选出诱导和继代愈伤组织的最适外植体和培养基。用不同浓度（0mM、50mM、100mM、150mM，200mM、250mM、300mM）的NaCl对上述培养的愈伤组织进行处理，处理一定时间后，测其各项生理指标，结果如下： 1．无菌苗的培养： 消毒的碱蓬种子在接入MS基本培养基中4-5天可长出子叶，20-30天能长出较粗壮的、直径为0.5-1mm、长约2cm的下胚轴。而室外培养的带腋芽的茎经消毒后接入A号培养基（MS+BA 0.2mg/L+NAA 0.1mg/L）中，两周左右可长出新的茎叶。 2．愈伤组织的诱导和继代： 第一大类培养基（中等浓度的生长素和中等浓度的细胞分裂素）中的3号培养基（MS+2，4-D 0.4mg/L+BA 0.5mg/L）是下胚轴愈伤组织诱导和继代的最适培养基，也是叶愈伤组织继代的最适培养基；而第二大类培养基（高浓度的生长素和中低浓度的细胞分裂素）中的12号培养基（MS+2，4-D 1mg/L+BA 0.4mg/L）是叶诱导愈伤组织的最适培养基。 3．NaCl处理对下胚轴愈伤组织的相对生长量（RGR）、含水量、和有机干重的影响： 50mM NaCl促进愈伤组织的生长，使其相对生长量和有机干重都达 0 剑址人伙，均人上对似，而含水贝U对］以的＊似。以后随Ni几］浓议的仰］人，相对’卜长量羽凶”机十亟汲含水显都逐渐下降；仪Z愈伤组织的有机卜巾 介N；fi处地7人时，处尸【的人厂X卫贝的，介N；IC；处川10人则，只丫JS（） MM州处理人厂对似的，义（也浓度的均小厂对1以。 4．NaCI AbslXiram3FID｛中珊湖的脚： 随Nail 1＃（ltl的增大，N；l‘含量大 增加，在3（mlWN扰1处川川寸N； 的含U卜乎入V创以的w倍；K含量在＊沈！浓度小厂mode时份内的帆＼ 仪较大，到lin M＊忒1时 幌人值，以后随N洲浓度的增大而逐渐 下降，但仍高于硼的和牛长不受限制的；Ca’含量介 50 k NdCI处J川 时坯在侧人值，L以引以的增加了20．5％，以后随NaCI浓度的增大，G广穴 6隧渐下降；CI的含量随NaCIM的增人侧大，似增大的删远小厂 M’。同时随＊壮Ind的增大，硼组织的阶l爪”、Ml yCayCa‘也逐测加。 5．NaCI ＆lfIXiramFBBmBlmlrmxu＼lbe： jjf 栅、有o W、脯氨场闭懈离氮某酸的含最hiM NaC］浓度的j刊 ＠大而H曾大，｝l有。：］汐冲砌f的纤以J女显十＊刘”较大，这·寸能足J门‘愈伤织纠 黑贿培芥，刁松行 们引］，培芥丛小的栅足上m以d米源，所以盂人川吸 收栅来满G牛长本财以份的揭纶。 6．NaCI wtMthel（JWlli； 随Ni州浓度的地人，愈伤纠织的渗过的w呸渐h阶、渗透凋竹能力过 渊胭加1。 7．NaCI e H’’－KI？lfase的影响： 测了四个NaCI 删，卜fJ 0 n伙、50 s、150 N、250 i，仰uf究 其叉刃剩摸H‘－肝ks。的赂响。其中50 M＊扰1＆l：x！l！Jri加了质膜！卜八！’W。。 的汕0i，同时也使其泼白冤增加；而对Illt的和 150 M M13（l：；r！l的愈伤红 织的质腆 I广ArIMe的活似卿蛋白量川当；250 M Nd处理附氏了愈伤 gi红u斑漠0什TPase的附和蛋白量。问时本实验的纤洲也测，删愈 伤纣以t）illjl4U二的矾仆d们’N；’激沽的川’K——，此酶在保贴介质小含丫］‘版＊伙 rl 时 撮大值，问时用vac！处理愈伤组织改变了va‘激活的nrl＞a。。 的20 对M’的敏感性，50觎阶al处理时，Vbe对仙蚣蜘必，而250测N折11 处川I－，此酶基本上丧火了对N；‘的敏感性。 综11所还，个IIfJ N；1：！浓仪对碱蓬愈伤纵织的牛K、离f含虽及侧Q M－川’h。。的效应小bu。n瓜浓度卜，愈伤组织的’卜K、离广含Nw川议 M 人！’川。；川妃〔什和狗＊．uI帅加；砌八．心脓肛卜，抑制愈伤 以（的’＊乏， 附氏侧H什－八‘门4Ls。的活们及蛋门见。·。］－见，测虹什－八‘门h。。介Gk牛伙物 碱怨愈伤纵织的耐盐性人顺起重要的仆川。
周峰[3]2003年在《NaCl胁迫对碱蓬K～＋吸收及质膜H～＋-ATPase活性的效应》文中研究表明高等盐生植物K~+、Na~+吸收和K~+／Na~+选择性相关的耐盐机制与非盐生植物不同，这种差别可能正是盐生植物与非盐生植物耐盐性不同的原因所在。本论文以高等盐生植物碱蓬为实验材料。实验目的是：首先在不同K~+浓度梯度条件下，计算K~+的吸收速率，做出碱蓬K~+吸收曲线。其次比较不同浓度NaCl胁迫下，碱蓬K~+吸收曲线的变化，从而了解一定浓度的Na~+是否影响K~+吸收，并且通过K~+通道抑制剂对Na~+积累的效应来初步研究Na~+进入植物细胞的可能机制。最后比较在NaCl胁迫和不同K~+浓度条件下，碱蓬生长、水分、离子和质膜H~+-ATPase活性的变化及用Western blot分析以确定质膜H~+-ATPase亚基的表达情况，主要结果如下： 1 K~+、Na~+吸收特性 1．1 K~+吸收曲线 碱蓬K~+吸收曲线为不饱和曲线，当外界K~+浓度超过1mmol／L时，曲线基本为线形。该曲线可以用v=V_(max)S／(S+K_m)+kS的公式描述，即K~+吸收可以分解成两个不同的K~+吸收系统，一个是可饱和的高亲和K~+吸收系统，其表观K_m值和表观V_(max)值分别为22.1μmol／L和28.67μmol／gDW／h；另一个是不饱和的低亲和K~+吸收系统，其一级反应常数k为2.77。 1．2 Na~+对K~+吸收的效应 100mmol／L NaCl胁迫下，得出一条新的K~+吸收动力学曲线，它与对照K~+吸收曲线存在明显不同，其表观K_m值和表观V_(max)值分别为14.87μmol／L和28.85μmol／gDW／h。由此可见，NaCl胁迫对高亲和K~+吸收系统具有诱导作用，提高碱蓬高亲和K~+吸收系统对底物的亲和力。另一个是不饱和的低亲和K~+吸收系统，其一级反应常数k为1.21，这说明NaCl胁迫下，碱蓬的低亲和K~+吸收系统受到抑制。 400mmol／L NaCl胁迫下，K~+吸收曲线的表观K_m值和表观V_(max)值分别为14.1μmol／L和29.27μmol／gDW／h。这说明更高浓度NaCl处理(与100mmol／L NaCl相比)没有显著改变碱蓬的高亲和K~+吸收系统特性。另一个是不饱和的低亲和K~+吸收系统，其一级反应常数k为1.1，说明NaCl胁迫浓度的增加进一步抑制了碱蓬的低亲和K~+吸收系统。 1．3 K~+通道抑制剂对Na~+积累的效应 在较低K~+浓度(0，0.1，0.4mmol／L)条件下，高亲和K~+吸收系统抑制剂NEM(3mmol／L)对碱蓬植株体内Na~+积累影响不大，Na~+积累并没有降低。这说明Na~+ NaCI脱被对减富K吸吸及质股H“dTPase访些历效应可能不是通过高亲和K”吸收系统进入碱蓬体内的。 在较高广浓度“，8，10mOI几）条件下，低亲和 K“吸收系统抑制剂 TEA “ mmol／L）对碱蓬体内Na十积累具有显著影响，它明显抑制了Na“的吸收和积累 0一VS。。。＋TEA＜0＊5）。这说明＊4可以通过低亲和 义吸收通道进入碱蓬体内，TEA对低亲和 K”吸收系统的抑制也同时抑制了Na十的吸收。二 拉营养和NaCI胁迫对碱蓬生长和K”含量的效应 碱蓬的生长主要以地上部分为主。K“营养供给缺乏时，碱蓬分枝较少，长时间缺 K”培养，叶片瘦弱，叶黄，老叶受害明显。0 mmol／L K十条件下，碱蓬生长最弱，而 6 mmol几 K”条件下，碱蓬生长最好。无论是无 NaCI胁迫（0。of几 NaCI）还是NaCI胁迫门，400。of几），K“营养明显增加了碱蓬地上部分和根的鲜重，地上部分和根的于重也都随K十浓度的增加而增加。可见，K”营养在碱蓬生长中起关键作用。此外，与非盐生植物明显不同，NaCI胁迫对碱蓬生长具有促进作用，NaCI胁迫后，碱蓬地上部分明显肉质化。 无 NaCI胁迫（0 rnmol几 NaCI）和 NaCI胁迫门 00，400 mmol／L）下，碱蓬叶片和根系中的K“含量均随K”处理浓度的增加而显著增加。此外，较高K”（0．7，1，6mxnol／L）浓度时，NaCI胁迫造成植株叶片、根系 K”含量明显下降。但较低又（0，0．lmrnol／L）浓度条件下，NaCI胁迫对叶片和根系的K”的含量几乎没有影响。而且，在根中，无论是在低 K“浓度条件还是在高 K“浓度条件下，400 m－mol／L NaCI胁迫与100 mmol几 NaCI胁迫相比，并没有使减蓬根中的 K“含量明显下降。由此可以看出，在盐胁迫下碱蓬具有较高的维持K”稳态的机制，这与非盐生植物明显不同，而K”稳态对碱蓬的耐盐性具有重要作用。3 质膜矿一ATPase活性和亚基表达 在正常 Hoagland营养液条件下“ rnmol／L K＼，NaCI胁迫门 00，400 tnmOI几）与无 NaCI胁迫（0。of／L NaCI）相比，显著增加了碱蓬叶片质膜在一ATPase水解活性0＜0刀5入这对为又吸收提供质子驱动力，保持质膜的超极化，维持体内义稳态具有重要意义。此外，K”对质膜 H＼ATPase也有刺激作用。在 0，100，400 mmol／LNaCI胁迫下，6 mmol几 K“条件下的质膜限ATPase的水解活性分别是 0 mmol／L K”条件下的 1．09倍，l．21倍和 l．25倍。由此可见，NaCI胁迫下碱蓬质膜H“－ATPase活性的增加一定程度上是义依赖性的。 用单克隆抗体对碱蓬叶片质膜 H＼ATPase进行 Western blot分析，只得到一条带，分子量约为 100 kD。在 0 mmol／L K”浓度下，无论是无 NaCI胁迫还是 NaCI胁迫均无诱导质膜H
于伟[4]2015年在《水杨酸和亚精胺缓解茄子幼苗盐胁迫的生理机制》文中研究表明土壤盐渍化严重影响了蔬菜作物的生长发育,制约产量和质量的提高。解决土壤盐渍化、开发利用盐碱土资源,提高农作物产量成了未来农业发展的重要方向。茄子(Solanum melongena L.)亦称落苏,茄瓜,属于一年生草本植物,种植广泛,可周年供应,食用方法多样,营养丰富,深受人们喜爱。从茄子生长情况看,它对环境更敏感,属于中度耐盐植物。目前茄子耐盐性研究热点主要集中在培育耐盐品种、探求茄子合适的砧木上,还可以用油菜素内酯,多胺等合适的外源物质来增强其抗盐性。随着新型化学物质的发展,给茄子耐盐性方面的研究带来新的机遇。水杨酸(Salicylic Acid,SA)和亚精胺(Spermidine,Spd)均广泛存在于植物体内,参与多种生物代谢途径,具有多种生理活性,具有"植物激素"的特点。目前使用水杨酸和亚精胺缓解甜瓜,番茄,辣椒,西瓜等作物在生物和非生物胁迫上的研究报道很多,但在缓解茄子盐害方面报道较少,缓解机制尚未阐明。本研究在筛选耐盐性不同基因型茄子后,确定水杨酸和亚精胺缓解茄子盐胁迫较适宜的浓度范围基础上,对茄子叶片生理生化指标进行综合分析,研究其作用机理,比较两者效果,为这2种外源物质缓解盐碱环境对茄子的伤害揭示生理机制和为高效栽培提供技术基础。本研究的主要结果如下:1.筛选不同来源的12个茄子品种,采用营养液栽培法进行耐盐性分析。利用隶属函数分析法对各项指标进行综合分析,根据函数值大小,选出3个耐盐性较强的品种,6个耐盐性中等的品种,3个耐盐性较弱的品种。2.选用耐盐性较弱的品种"黑冠早茄"为试材,利用2种外源物质(水杨酸和亚精胺),分别设置4个浓度梯度,观察不同浓度的SA和Spd对盐胁迫下(150mmol/L NaCl)茄子苗生长量的影响。结果表明:1 mM SA和1 Mm Spd分别与同种外源物质相比,能提高叶片生长速率,较好的减轻盐胁迫对茄子幼苗的损伤,并且1mM Spd在干物质积累方面优于1mM SA。3.分别用1mM SA和1mM Spd叶面喷施正常栽培和盐胁迫下四叶一心的茄苗,观察对茄子植株生长和幼苗叶片的生理生化影响。结果表明,在盐胁迫下,1 mM SA和1 mM Spd都能促进植物生长,提高植物的干鲜重,保护细胞膜结构,提高叶绿素含量,提高脯氨酸含量,提高抗氧化酶活性,但调节能力有限。而且,1mMSpd似乎更为有效地提高了茄子幼苗的耐盐性。在正常栽培下,1mMSpd也能促进干物质的积累,而1mMSA反而有抑制茄苗生长的趋势。
魏国强[5]2004年在《硅提高黄瓜白粉病抗性和耐盐性的生理机制研究》文中提出硅是植物生长的有益元素，尽管硅在农业上被作为抗病物质的研究已有很长时间，但是它的特性及其在植物中的作用方式仍不明确，硅在增强植物抗病性中的作用机理还有争议；最近的研究还表明，硅可提高大麦、小麦、玉米、水稻等作物的耐盐性，但国内外有关硅对黄瓜耐盐性影响的研究甚少，硅对作物耐盐性的影响及其机制仍不清楚。因此，本研究通过探讨施硅和诱导接种白粉菌对黄瓜幼苗的影响以及盐胁迫下施硅处理黄瓜幼苗生理生化的变化，阐明硅在抵御、缓解病害中的调控机制及提高黄瓜耐盐性的作用机理。主要研究结果如下： 1．接种白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)后，抗／感病品种施硅处理叶片的超氧自由基(O_2~-)产生速率、H_2O_2和丙二醛(MDA)含量明显低于不施硅处理，施硅提高了叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性；施硅显著提高抗病品种津春4号叶片脱氢抗坏血酸还原酶(DR)活性，但对感病品种ZJ02-09的DR活性影响不大；施硅降低黄瓜叶片中抗坏血酸(AsA)含量，但提高了还原型谷胱甘肽(GSH)含量。无论接种与否，施硅处理SiO_2的含量显著高于不施硅处理。施硅能显著降低感病品种的白粉病病情指数，提高其对白粉病的抗病能力。 2．接种白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)后，黄瓜抗／感病品种叶片的叶绿素含量、Fv／Fm、PSII、Fv／Fo、NPQ和qP明显降低，施硅处理提高了叶绿素含量、Fv／Fm、PSII、Fv／Fo和NPQ，并显著提高抗病品种津春4号叶片的qP值。 3．接种白粉病菌(Sphaerotheca fuliginea)后，黄瓜抗／感病品种叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性明显升高，抗病品种津春4号叶片的酶活性明显高于感病品种ZJ02-09；伴随酶活性的变化，阿魏酸、绿原酸、HRGP、木质素、总酚和类黄酮含量也明显增加；施硅能显著提高黄瓜感病品种叶片中PAL和PPO活性，但施硅对抗病品种酶活性的影响不显著。 4．黄瓜感病品种ZJ02-09幼苗第2叶喷施20mmol·L~(-1)K_2SiO_3溶液后，叶片中几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶活性明显升高，并诱导第3、4片叶中几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶活性增强，从而抵制以后白粉菌(Sphaerotheca fuliginea)的侵入。上述结果表明，几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶活性与诱导系统抗病直接相关。喷施20mmol·L~(-1)K_2SiO_3溶液能安全、有效地诱导黄瓜抵抗白粉病。 硅提高黄瓜对白粉病抗性的可能作用机理是：在黄瓜-白粉菌的相互作用中，硅参与了植物的代谢或生理活动，诱发植物产生对病原菌的一系列抗性反应，增强植株的系统抗病性，从而抑制白粉病菌对黄瓜的危害。 5．盐胁迫抑制黄瓜幼苗生长，加硅处理幼苗地上部相对生长速率明显大于不加硅处理。盐胁迫显著降低叶片叶绿素含量、净光合速率(即)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和光系统H光合电子传递量子效率(中PSH)，加硅提高了盐胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素含量、pn、Tr、Gs以及叶绿素荧光参数ps 11、Fv压m、Fv用。、qp和NPQ。盐胁迫显著增加叶片细胞间隙CO:浓度(Ci)，加硅处理叶片的Ci值显著小于不加硅处理。盐胁迫下黄瓜叶片中脯氨酸和可溶性糖含量显著增加，加硅降低了盐胁迫下黄瓜幼苗叶片中脯氨酸和可溶性糖含量。说明硅有利于黄瓜对光能的捕获和转换，明显促进植物生长，降低盐胁迫对黄瓜的抑制作用。6，在盐胁迫条件下，加硅处理黄瓜幼苗叶片中02一产生速率、电解质渗透率、HZOZ和MDA含量显著低于不加硅处理;加硅处理黄瓜叶片中AsA和GSH含量明显高于不加硅处理;加硅提高了盐胁迫下黄瓜幼苗叶片中”X、DR、SOD、GPX和谷肤甘肤过氧化物酶(GR)活性;加硅对盐胁迫下黄瓜幼苗中CAT活性影响不大。因此，可以推论，盐胁迫下加硅处理黄瓜幼苗叶片中较高的AsA、GSH含量和较高的”x、DR、SOD、GPX和GR活性，较低的02一产生速率、电解质渗透率、HZO:和MDA含量与硅提高黄瓜幼苗的耐盐性有关。硅可能参与了植物的代谢或生理活动。7.经50 mmol·L-，NaCI分别处理5、10d后，2个黄瓜品种幼苗地上部和根系Ca、K、Zn等元素含量明显下降，Na、Cl、Mn等元素含量显著高于CK，加硅显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗地上部和根系Ca、K、Zn等元素含量，并降低Na、Cl、Mn等元素含量;硅提高盐胁迫下黄瓜植株的干物质量和相对含水量，显著改善了盐胁迫下黄瓜植株的养分平衡状况。2个黄瓜品种地上部和根系P、Ca、Mg、K、Na、Si、Cl等元素浓度变化均无明显差异，而地上部N元素及根系Mn元素含量变化方面存在差异。8.盐胁迫严重抑制黄瓜幼苗生长，根细胞质膜H+一ATPase、液泡膜H十一ATPase、H气PPase和ca2+一ATPase活性明显降低。硅处理提高盐胁迫黄瓜根质膜H+一ATPase活性，减缓盐胁迫对根系生长的抑制作用;此外硅处理提高盐胁迫黄瓜根液泡膜H气ATPase、H气PPase、C扩气ATPase活性，一定程度上维持了液泡膜质子泵活性，有效地防御了细胞质酸化，这可能是硅提高黄瓜耐盐性的一个重要因素。9.在盐胁迫条件下，黄瓜幼苗根系细胞质膜H十一ATPase活性降低、NADH和NADPH氧化速率，Fe(c哟63一?
段九菊[6]2008年在《外源亚精胺提高黄瓜幼苗耐盐性的生理调节功能研究》文中进行了进一步梳理设施土壤次生盐渍化是目前国内外设施栽培中的主要土壤障碍因子,严重制约着设施蔬菜的可持续发展。设施土壤发生盐害时,对黄瓜植株生长、产量和品质造成一系列不良影响,阻碍了黄瓜设施栽培的优质高效生产。多胺是生物代谢过程中产生的一类具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱,研究表明多胺在植物抗逆境胁迫中发挥着重要作用。然而,关于多胺代谢变化与蔬菜作物耐盐性的关系以及多胺发挥的生理调节功能至今尚未阐明。本文以耐盐性具有明显差异的两个黄瓜(Cucumis sativus L.)品种(耐盐性较强的‘长春密刺'和耐盐性较弱的‘津春2号')为试材,采用营养液栽培,通过营养液中添加外源Spd和多胺代谢抑制剂(MGBG和o-phen),研究盐(50 mmol·L~(-1)NaCl)胁迫下黄瓜植株生长、多胺代谢、活性氧代谢、质子泵活性、氮代谢、渗透调节物质积累等方面的变化,探讨黄瓜叶片和根系中多胺代谢变化、细胞器结合态多胺含量变化与植株耐盐性的关系,并探讨外源Spd在提高黄瓜耐盐性中发挥的生理调节功能。主要研究结果如下:盐胁迫下,黄瓜幼苗叶片和根系中多胺代谢发生明显变化:‘长春密刺'幼苗中ADC、ODC、SAMDC和DAO活性升高幅度明显大于‘津春2号',而PAO活性升高幅度明显小于‘津春2号',引起‘津春2号'(游离态Spd+游离态Spm)/游离态Put比值显著降低、游离态Put/总游离态多胺比值显著升高,而‘长春密刺'变化不明显,且‘津春2号'体内结合态和束缚态尤其是束缚态多胺含量增加幅度明显小于‘长春密刺'。盐胁迫下外源0.1 mmol·L~(-1)Spd处理进一步提高了黄瓜叶片和根系中SAMDC和DAO活性,降低了PAO活性,引起(游离态Spd+游离态Spm)/游离态Put比值升高以及游离态Put/总游离态多胺比值降低,也引起结合态和束缚态尤其是束缚态多胺含量的显著增加,同时明显缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制。外源MGBG处理能显著降低盐胁迫下幼苗体内游离态Spd和Spm含量,增加游离态Put含量,同时加重盐胁迫对幼苗生长的抑制,而外源Spd和Spm能缓解MGBG的伤害作用,且以Spd的缓解效果更明显。外源o-phen处理能显著降低盐胁迫下幼苗体内束缚态多胺含量,同时加重盐胁迫对幼苗生长的抑制。表明黄瓜幼苗叶片和根系中游离态Put迅速向游离态Spd和Spm转化,进而提高(游离态Spd+游离态Spm)/游离态Put比值、降低游离态Put/总游离态多胺比值,以及游离态Put迅速向结合态和束缚态多胺转化,尤其是向束缚态多胺转化,进而提高束缚态多胺含量,有利于提高黄瓜幼苗的耐盐性。盐胁迫下,黄瓜细胞器结合态多胺含量变化与植株耐盐性密切相关:盐胁迫下,‘长春密刺'叶绿体TGase活性、结合态Put和Spd含量显著增加,而‘津春2号'变化不明显;‘长春密刺'叶绿体抗氧化酶活性和抗氧化剂含量增加幅度大于‘津春2号',而叶绿体H_2O_2和MDA含量升高幅度、净光合速率降低幅度小于‘津春2号'。暗示了叶绿体结合态Put和Spd含量的升高有利于阻止盐胁迫对叶绿体的伤害。外源Spd显著提高了盐胁迫下黄瓜叶绿体TGase活性、结合态多胺含量、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和净光合速率,降低了H_2O_2和MDA含量。盐胁迫下,‘长春密刺'根系线粒体结合态Spd含量、线粒体抗氧化酶活性和抗氧化剂含量增加幅度大于‘津春2号',而线粒体H_2O_2和MDA含量升高幅度小于‘津春2号'。暗示了线粒体结合态Spd含量的升高有利于阻止盐胁迫对线粒体的伤害。外源Spd显著提高了盐胁迫下黄瓜根系线粒体结合态多胺含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量,降低了H_2O_2和MDA含量升高幅度。盐胁迫下,‘长春密刺'根系质膜结合态Spd含量、质膜H~+-ATPase活性显著升高,而‘津春2号'变化不明显;外源Spd显著提高了质膜结合态Spd含量,同时显著提高了质膜H~+-ATPase活性。表明黄瓜根系质膜结合态Spd通过提高质膜H~+-ATPase活性从而增强幼苗耐盐性。盐胁迫下,‘长春密刺'根系液泡膜结合态Put和Spd含量、液泡膜H~+-ATPase、H~+-PPase活性下降幅度小于‘津春2号';外源Spd显著提高了液泡膜结合态Spd含量,同时显著提高了液泡膜H~+-ATPase活性。表明黄瓜根系液泡膜结合态Spd通过提高液泡膜H~+-ATPase活性从而增强幼苗耐盐性。Spd参与盐胁迫下黄瓜体内活性氧代谢的调节:外源Spd能进一步提高盐胁迫下黄瓜叶片和根系中SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性,降低O_2~-产生速率、H_2O_2和MDA含量及电解质渗漏率。并且叶片和根系中束缚态Spd含量与SOD、POD和CAT活性间呈显著正相关。而外源o-phen能显著降低盐胁迫下幼苗体内束缚态Spd含量,同时降低抗氧化酶活性,提高活性氧水平和膜脂伤害程度。表明外源Spd通过提高盐胁迫下黄瓜幼苗内源多胺尤其是内源束缚态Spd含量,从而提高抗氧化酶活性,降低活性氧水平以及膜脂伤害。Spd参与盐胁迫下黄瓜体内氮代谢的调节:外源Spd显著抑制了盐胁迫下黄瓜叶片和根系中DNA、RNA等核酸含量的降低;抑制了蛋白酶活性的升高,进而减缓了可溶性蛋白质含量的下降以及总游离氨基酸含量的升高;外源Spd促进了盐胁迫下黄瓜植株对NO_3~--N的吸收和转运,诱导叶片和根系中NR活性提高,促进NO_3~--N的还原,通过促进NH_4~+-N的同化,缓解过量NH_4~+-N积累造成的氨毒害,最终缓解盐胁迫引起的氮代谢紊乱。Spd诱导盐胁迫下黄瓜体内有机渗透调节物质的积累:外源Spd显著提高了盐胁迫下黄瓜叶片和根系中吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性,但对脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性无明显影响,通过促进脯氨酸合成进而引起脯氨酸含量增加;外源Spd对可溶性糖含量无明显影响。表明外源Spd通过诱导脯氨酸的积累进行渗透调节,提高植株水分含量,同时进一步缓解氨毒害和活性氧伤害,最终缓解幼苗生长抑制。
参考文献：
[1]. 盐地碱蓬膜相关蛋白及其在耐盐中的作用[D]. 陈敏. 山东师范大学. 2009
[2]. NaCl处理对碱蓬细胞生长、离子含量及质膜ATPase的影响[D]. 陈敏. 山东师范大学. 2000
[3]. NaCl胁迫对碱蓬K～＋吸收及质膜H～＋-ATPase活性的效应[D]. 周峰. 山东师范大学. 2003
[4]. 水杨酸和亚精胺缓解茄子幼苗盐胁迫的生理机制[D]. 于伟. 南京农业大学. 2015
[5]. 硅提高黄瓜白粉病抗性和耐盐性的生理机制研究[D]. 魏国强. 浙江大学. 2004
[6]. 外源亚精胺提高黄瓜幼苗耐盐性的生理调节功能研究[D]. 段九菊. 南京农业大学. 2008