论文部分内容阅读
干旱和盐胁迫是两大主要的非生物胁迫,影响植物生长,降低作物产量。与田间试验相比,试管苗能更直接,更快速得模拟研究植物的耐盐、耐旱机制。在本次工作中,我们分别连续3次(2周、4周和6周)观察了马铃薯试管苗在梯度盐胁迫(0、25、50、100和200 mM NaCl)和干旱胁迫(0、2%、4%、6%和8%PEG)下的超微结构变化、生理反应和马铃薯StSnRK2基因表达模式,主要结果如下:1.随着氯化钠浓度的不断增大和处理时间的延长,(1)叶绿体数目急剧减少,细胞间距减小;(2)细胞壁变厚,甚至断裂;(3)有许多囊泡出现;(4)叶肉细胞和叶绿体逐渐损坏至完全解体;(5)Na和Cl主要分布在马铃薯植株叶片里,含量增加;(6)K主要分布在马铃薯植株根中,含量越来越少;(7)叶片脯氨酸含量、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增加;(8)叶片丙二醛含量增长迅速,气孔面积和叶绿素含量下降。高盐胁迫(200 mM NaCl)抑制了试管苗的生长。结果表明通过有机溶质的积累(脯氨酸)、抗氧化酶活性的增加(CAT和SOD)和适宜的结构变化(囊泡、细胞壁增厚),马铃薯试管苗在一定程度上可以适应盐胁迫。2.随着PEG浓度的不断增大和处理时间的延长,(1)细胞间距逐渐减小,细胞壁增厚;(2)叶绿体数目明显增多;(3)有二级液泡形成;(4)嗜恶颗粒急剧增多;(5)淀粉粒急剧增多并变大,与叶绿体分离,充斥满整个细胞;(6)叶绿体降解为条状;(7)叶片脯氨酸含量、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物酶(SOD)活性明显增加;(8)叶片丙二醛含量增长迅速,叶绿素含量下降。重度干旱(8%PEG)抑制了马铃薯试管苗的生长。在轻度胁迫下,马铃薯试管苗也能通过生理变化和结构响应来适应干旱环境。3.盐和干旱胁迫下马铃薯StSnRK2基因的表达模式也不尽相同,(1)基因在同一时间不同浓度处理下的表达量有差异;(2)基因在同一浓度不同时间下的表达量也有所差异;(3)同一基因在不同胁迫下的表达趋势也有差异,尤其是StSnRK2.5,在盐胁迫下,它是表达下调;而在干旱胁迫下,StSnRK2.5基因相对表达量均高于对照;(4)不同胁迫下基因表达与生理指标的相关性也不同。