外源NO對(duì)不同抗旱性小麥品種葉綠體基因psbA表達(dá)的調(diào)節(jié).pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大糧食作物,其產(chǎn)量的豐欠直接影響人民生活水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而,在生長(zhǎng)季節(jié)小麥常常遭遇干旱脅迫,影響生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。本文研究了外源NO(一氧化氮)供體SNP(硝背納)對(duì)干旱脅迫下小麥葉片的抗氧化活性及葉綠體基因psbA表達(dá)影響,以期尋求提高小麥耐旱性的新途徑,為降低干旱造成的危害和獲取穩(wěn)產(chǎn)提供理論依據(jù)。
　　 試驗(yàn)于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)進(jìn)行,土壤為潮土,設(shè)置沙培和盆栽2組試驗(yàn),以豫麥949(高產(chǎn)中等抗旱)、峽

2、麥5號(hào)(抗早性強(qiáng))為材料。沙培試驗(yàn)于幼苗五葉期、盆栽試驗(yàn)于灌漿期(開花后20天)進(jìn)行試驗(yàn)處理。以正常水處理(CK)為對(duì)照,設(shè)PEG(干旱)、PEG+NO(干旱+硝普鈉)、PEG+ABA(干旱+脫落酸)三個(gè)處理,分別噴蒸餾水、SNP(0.75mmol·L-1)、ABA(0.5mmol·L-1)48小時(shí)(h),然后進(jìn)行根際干旱脅迫72h,盆栽取旗葉、苗期取相應(yīng)部位的葉片進(jìn)行生理生化指標(biāo)測(cè)定和RT-PCR(半定量-聚合酶鏈反應(yīng))試驗(yàn),主要的試

3、驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 1.干旱脅迫下兩個(gè)不同抗旱性小麥品種的抗氧化酶活性的差異
　　 峽麥5號(hào)的SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(過(guò)氧化氫酶)、APX(抗壞血酸過(guò)氧化物酶)活性、MDA(丙二醛)含量和光合色素含量都比豫麥949的高。在干旱條件下,峽麥5號(hào)的SOD、CAT和APX活性變化幅度要小于豫麥949,說(shuō)明,這說(shuō)明高抗品種比高產(chǎn)低抗品種存在較強(qiáng)的生理生化調(diào)節(jié)系統(tǒng),這種系統(tǒng)使高抗品種受干早脅迫的傷害程度小于高產(chǎn)低抗品種。

4、
　　 2.外源NO對(duì)干旱脅迫下小麥抗氧化酶系統(tǒng)和細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié)
　　 與CK相比,PEG處理植株岡造成滲透脅迫,O2-(氧自由基)含量增加,SOD、CAT的活性和光合色素含量降低,MDA含量、pro(脯氨酸)含量和APX活性升高。而PEG+NO處理,兩個(gè)小麥品種葉片的SOD、CAT活性和光合色素含量都得到顯著提高,MDA、pro含量和APX酶活性降低,說(shuō)明NO對(duì)不同抗早性兩個(gè)小麥品種的抗氧化酶系統(tǒng)和細(xì)胞膜透性具有同樣

5、的調(diào)節(jié)作用,表明在干旱脅迫下,外源NO抑制了小麥體內(nèi)自由基的產(chǎn)生速率,增強(qiáng)了麥苗的活性氧清除能力,減少O2-積累,對(duì)干旱脅迫造成的膜脂過(guò)氧化作用有明顯的緩解作用。
　　 3.外源NO和ABA對(duì)干旱脅迫下小麥葉片中psbA基因表達(dá)水平的調(diào)節(jié)
　　 本實(shí)驗(yàn)利用聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerasechainreaction)對(duì)小麥葉綠體的psbA基因進(jìn)行特異性擴(kuò)增。峽麥5號(hào)PEG處理的葉綠體.psbA基因表達(dá)量明顯降低,說(shuō)明干旱

6、脅迫將導(dǎo)致D1蛋白合成受阻。而PEG+NO、PEG+ABA處理顯著提高了峽麥5號(hào)葉綠體psbA基因在干旱脅迫下的表達(dá)量,說(shuō)明NO和ABA可誘導(dǎo)D1蛋白的大量有效合成,增強(qiáng)植物光合機(jī)構(gòu)的抗逆能力。而豫麥949所有處理的葉綠體psbA基因的表達(dá)量沒(méi)有明顯變化,推測(cè)與生育前期受自然干旱災(zāi)害的影響有關(guān)。
　　 上述研究結(jié)果表明,干旱脅迫時(shí),膜質(zhì)過(guò)氧化程度升高,細(xì)胞膜透性被破壞,葉綠素含量及光合酶活性下降,導(dǎo)致D1蛋白合成受阻,同時(shí)干旱使