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毛白楊幼苗受旱造成的影響分析

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來源:未知 作者:admin 發(fā)布時間:2013-07-29 11:45

   597苗木網(wǎng)2011年10月27日訊:以毛白楊為試驗材料,研究模擬干旱脅迫對其葉片相對含水量(RWC)、POD活性、脯氨酸含量的影響。結(jié)果表明:在模擬干旱脅迫條件下,葉片相對含水量較對照組均出現(xiàn)了不同程度的下降,其中模擬干旱脅迫最嚴(yán)重的試驗組(PEG-6000濃度為30%)葉片相對含水量下降最為明顯;葉片POD的活性較對照組均出現(xiàn)了上升,其中中度干旱脅迫(PEG-6000濃度為20%)的POD活性上升最為顯著;脯氨酸的含量較對照組出現(xiàn)了不同程度的上升,并且模擬干旱脅迫越嚴(yán)重,脯氨酸含量上升的越顯著。

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關(guān)鍵詞:干旱脅迫;葉片相對含水量;脯氨酸
   
  
  楊樹在中國的分布很廣,從新疆到東部沿海,北起黑龍江、內(nèi)蒙古,南至長江流域都有分布。尤其近10年來,中國楊樹造林面積不斷擴(kuò)大,已成為世界上楊樹人工林面積最大的國家。楊樹是中國著名的傳統(tǒng)樹種之一,在華北地區(qū)更有著重要的位置,目前,關(guān)于楊樹的繁殖培育生理習(xí)性的研究已經(jīng)非常成熟,關(guān)于楊樹抗旱性的研究也有了很多的探索[1-4],本試驗著重研究毛白楊幼苗在干旱脅迫條件下葉片的生理指標(biāo)的變化,以探索干旱脅迫對毛白楊生長發(fā)育的影響。
  
  1 材料和方法
  
  1.1材料
  試驗材料為1年生的長勢相同的楊樹幼苗,洗凈后置于培養(yǎng)液中。模擬自然光控制光照。培養(yǎng)10 d后進(jìn)行試驗。
  1.2 方法
  1.2.1 試驗處理取在培養(yǎng)液中培養(yǎng)10 d的1年生苗分別置于附加PEG-6000濃度為10%,20%,30%的培養(yǎng)液中模擬干旱脅迫處理48 h,采集新鮮葉片進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定,重復(fù)4次。對照不加PEG-6000,其它培養(yǎng)條件相同(PEG可通過影響植物根系吸水而起到模擬干旱的效果)[5]。
  1.2.2 生理生化指標(biāo)測定葉片相對含水量參考張志良[6]的方法測定;過氧化物酶(POD)活性測定采用采用愈創(chuàng)木酚法,脯氨酸(Pro)的測定采用酸性茚三酮法。

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  2結(jié)果與分析
  
  2.1 干旱脅迫對毛白楊葉片相對含水量的影響
  葉片含水量反映了植物體賴以生存的水分狀況[7]。由圖1可知,對葉片進(jìn)行不同程度的模擬干旱脅迫處理,在48 h中,葉片的相對含水量變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。對照組(沒有進(jìn)行干旱脅迫處理)的葉片相對含水量較為穩(wěn)定,由設(shè)定的5個時間監(jiān)測點的數(shù)據(jù)可知,葉片的相對含水量平均值為82.8%,且整個過程含水量沒有大的起伏。在其余3組中,葉片相對含水量在48 h中均出現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢。其中,下降趨勢最為明顯的是PEG-6000濃度為30%的試驗組,其次為PEG-6000濃度為20%的試驗組,下降最不明顯的為PEG-6000濃度為10%的試驗組。可見,隨著干旱程度的加劇,細(xì)胞失水狀況明顯,對毛白楊幼苗的生長發(fā)育有著一定程度的影響。
  2.2 模擬干旱脅迫對毛白楊葉片中POD活性的影響
  由圖2可知,空白對照組的POD的活性較為穩(wěn)定,但3種干旱脅迫條件下,葉片的POD活性較之對照組均出現(xiàn)了明顯的上升。其中,PEG-6000濃度為20%的試驗組上升的最為明顯。這表明,干旱脅迫下楊樹幼苗清除過氧化氫的能力顯著提高。POD是毛白楊體內(nèi)有效的活性氧自由基清除系統(tǒng),它能催化過氧化氫氧化酚類的反應(yīng),在毛白楊幼苗呼吸代謝中起到重要作用。因此,POD活性是反映毛白楊抗氧化能力的指標(biāo)之一。
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 2.3 模擬干旱脅迫對毛白楊葉片Pro含量的影響
  由圖3可知,空白對照組在48 h中,Pro含量基本變化不大,但3種模擬干旱脅迫下,葉片內(nèi)的Pro含量均出現(xiàn)了顯著的上升。干旱脅迫下,植物體內(nèi)Pro大量積累已有許多報道。Pro是植物高蛋白組分之一,以游離狀態(tài)存在于植物體中,是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),干旱條件下大量積累。因此,Pro含量的增加可間接說明植物受到了干旱脅迫的影響。
  
  3討 論
  
  葉片相對含水量則反映了植物體內(nèi)賴以生存的水分狀況[8],隨著高溫脅迫程度的加劇,毛白楊幼苗細(xì)胞膜脂過氧化程度和破壞程度增加,同時細(xì)胞失水也越來越嚴(yán)重。相對較高的葉片含水量可以有效地保持葉綠體結(jié)構(gòu)和PSⅡ功能,使植物進(jìn)行有效光合作用。試驗發(fā)現(xiàn),干旱脅迫對毛白楊幼苗葉片相對含水量的影響明顯,說明干旱可影響毛白楊葉片的活性。POD是重要的活性氧去除物質(zhì),POD的增加說明干旱脅迫下葉片內(nèi)出現(xiàn)了過氧化氫的大量積累。
  Pro存在于原生質(zhì)中,它是由谷氨酸通過吡咯啉-5-羧酸形成的,它在抗逆中的主要作用有兩點:一是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)保持原生質(zhì)與環(huán)境的滲透平衡防止水分散失;二是與蛋白質(zhì)相互作用增加蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶性
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蛋白的沉淀,增強蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)間的水合作用,從而保持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性[7]。此外,Rashmi等指出,干旱脅迫下Pro還可以保護(hù)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)許多酶免受傷害,這種植物通過Pro鈍化一定程度的酶的方式是一種很有效的自我保護(hù)機制。但也有人認(rèn)為干旱脅迫下一些植物細(xì)胞內(nèi)Pro的累積并不是一種積極有效的適應(yīng)機制,而是干旱脅迫造成傷害的結(jié)果[8]。造成的這種差異可能與植物種類或脅迫程度有關(guān)[9]。
  
  參考文獻(xiàn):
  [1] CHEN Z L,XUE H,YAN ZH L,et al.A medium of direct regeneration of seeding from stem fragments of jujube[J].Acta Bot Boreal Occident Sin,2005,25(1):57-63. 富貴竹的養(yǎng)殖方法 

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