水稻邊緣細(xì)胞對鐵毒響應(yīng)的研究.pdf

1、鐵毒廣泛分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，嚴(yán)重影響了水稻的產(chǎn)量。本實(shí)驗(yàn)從18個品種中篩選出相對耐亞鐵的水稻品種協(xié)優(yōu)9308和敏感品種IR64，研究水稻根邊緣細(xì)胞(簡稱BC)的生物學(xué)特性及對鐵毒的響應(yīng)，探索邊緣細(xì)胞緩減鐵毒害的作用和機(jī)理。 1.水稻邊緣細(xì)胞形狀大多呈橢圓形或長桿狀。協(xié)優(yōu)9308、IR64兩個水稻品種的邊緣細(xì)胞數(shù)目分別在根長為20 mm、35 mm時達(dá)到最大值1795個、1772個。邊緣細(xì)胞的存活率在66％-90％之間，兩個品

2、種邊緣細(xì)胞活性隨著根長的伸長而升高，在根長20 mm時活性最高，隨著根的進(jìn)一步伸長，活性下降。根冠PME活性隨根長的伸長而降低，兩者均在根長為3 mm時達(dá)到最大值(協(xié)優(yōu)9308為0.166H+/root cap·h，IR64為0.164H+/root cap·h)。BC數(shù)目、存活率、根冠PME活性、黏膠層厚度變化在不同根長、不同品種中存在差異。 2.兩個鐵毒耐性不同的水稻品種的邊緣細(xì)胞對鐵毒的響應(yīng)有較大差異。兩個品種水稻邊緣細(xì)胞

3、數(shù)目隨著鐵毒處理濃度的上升呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，鐵毒耐性品種協(xié)優(yōu)9308的邊緣細(xì)胞數(shù)目在Fe2+濃度為100 mg/L時達(dá)到最大值，而敏感品種IR64在Fe2+濃度超過50 mg/L后就轉(zhuǎn)為抑制。兩個品種水稻的邊緣細(xì)胞存活率均隨著Fe2+濃度的增加呈現(xiàn)下降的趨勢，協(xié)優(yōu)9308的邊緣細(xì)胞存活率在Fe2+處理濃度達(dá)到200 mg/L時下降較大，IR64在Fe2+處理濃度從50 mg/L上升到100 mg/L時邊緣細(xì)胞存活率下降幅度高達(dá)33

4、.90％；隨著處理時間的增加，兩個品種水稻的邊緣細(xì)胞存活率總的來說呈現(xiàn)下降趨勢；離體鐵毒處理對邊緣細(xì)胞存活率的影響較活體處理大。根冠PME活性隨著Fe2+溶液濃度的增加先升高后下降，協(xié)優(yōu)9308在處理濃度為200 mg/L時達(dá)到最大值，而IR64在處理濃度為100 mg/L時達(dá)到最大。亞鐵脅迫能刺激邊緣細(xì)胞黏液的分泌，隨著處理濃度的增加黏膠層厚度變大。亞鐵脅迫嚴(yán)重破壞了邊緣細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和根尖細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 3.PI和Hoechst

5、33342雙重染色結(jié)果顯示敏感品種IR64的邊緣細(xì)胞在Fe2+處理濃度為50 mg/L時出現(xiàn)了程序性死亡；協(xié)優(yōu)9308在Fe2+處理濃度為100 mg/L下，觀察到較多程序性死亡的細(xì)胞。協(xié)優(yōu)9308在100 mg/L的Fe2+處理下出現(xiàn)了梯狀條帶，即DNA梯(DNA ladder)。協(xié)優(yōu)9308邊緣細(xì)胞胞外POD活性隨著處理濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)處理濃度達(dá)到200 mg/L時活性最大；而IR64邊緣細(xì)胞胞外POD活性則在濃

6、度為50 mg/L時達(dá)到最大值。協(xié)優(yōu)9308邊緣細(xì)胞胞外NADH活性隨著處理濃度的上升而升高，但I(xiàn)R64邊緣細(xì)胞胞外NADH活性隨著處理濃度的上升呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在處理濃度為100 mg/L時達(dá)到最大。 4.采用靜置培養(yǎng)(保持邊緣細(xì)胞附于根尖)和搖床培養(yǎng)(移除根尖邊緣細(xì)胞)，研究水稻邊緣細(xì)胞的鐵毒防御功能。鐵毒處理抑制根的伸長、降低幼根的含水量，移除邊緣細(xì)胞的根相對伸長率以及含水量均低于保留邊緣細(xì)胞的根。在200 mg/