水稻幼苗適應(yīng)鋁脅迫的生理特性研究.pdf

1、本文以IR24、金優(yōu)725、兩優(yōu)培九為材料，結(jié)合溶液培養(yǎng)和鋁脅迫處理，采用細(xì)胞器的分離，SDS-PAGE以及RP-HPLC等研究手段，系統(tǒng)研究了不同鋁濃度對(duì)發(fā)芽期和四葉一心期水稻幼苗根系鋁脅迫相關(guān)生理特性的影響。主要結(jié)果如下： 1.水稻發(fā)芽期鋁脅迫濃度梯度處理實(shí)驗(yàn)表明，0.075、0.1mmol/L鋁處理時(shí)，金優(yōu)725和兩優(yōu)培九的根長(zhǎng)、單株根重和根系活力較CK小幅度下降或增加，IR24各指標(biāo)有小幅度下降，各材料處理間差異不顯著。

2、0.30mmol/L-7.5mmol/L鋁處理時(shí)，3個(gè)供試材料的上述指標(biāo)都明顯下降，品種間、處理間差異顯著，尤其是IR24下降幅度最大。7.5mmol/L鋁處理時(shí)3個(gè)材料都受到了嚴(yán)重的鋁毒害。因此，0.3mmol/L是鑒定耐鋁脅迫的臨界濃度。金優(yōu)725和兩優(yōu)培九的根系生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于IR24，可以認(rèn)為是相對(duì)耐鋁性品種。 2.低濃度(0.50mmol/L)和高濃度(7.5mmol/L)鋁脅迫處理進(jìn)一步證實(shí)3個(gè)供試材料耐鋁性的差異。然后

3、，采用SDS-PAGE技術(shù)分析了鋁脅迫下地上部可溶性蛋白的變化，發(fā)現(xiàn)了4條分子量分別為80.8kD，78.5kD，52.9 kD和16.4kD的蛋白譜帶在鋁處理后表達(dá)量減少，推測(cè)與鋁脅迫有關(guān)，但是本實(shí)驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)特異表達(dá)的譜帶。 3.外源有機(jī)酸(檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸)和鋁脅迫處理實(shí)驗(yàn)表明，1.5mmol/L鋁脅迫處理抑制了水稻幼苗根系的生長(zhǎng)，同時(shí)，根系線粒體中POD和APX活性明顯增加，CAT活性變化不大；而添加有機(jī)酸后，鋁脅

4、迫得到了明顯緩解，POD和APX活性呈下降趨勢(shì)，CAT活性變化相對(duì)較小，表明鋁脅迫引起水稻根系細(xì)胞線粒體中活性氧代謝平衡發(fā)生變化，而有機(jī)酸的加入調(diào)節(jié)了鋁脅迫下根系細(xì)胞線粒體中活性氧清除酶的活性，從而部分緩解了發(fā)芽期水稻幼苗的鋁毒害。 4.四葉一心期水稻幼苗鋁脅迫處理10d后，發(fā)現(xiàn)幼苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、新根長(zhǎng)、單株苗鮮重以及根系活力都下降。其中，對(duì)IR24的影響最大，各項(xiàng)指標(biāo)下降幅度均大于金優(yōu)725和兩優(yōu)培九。同時(shí)，測(cè)定了兩種雜交稻的

5、呼吸速率，發(fā)現(xiàn)隨鋁濃度的增加，2個(gè)雜交稻的抗氰呼吸呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，但總呼吸速率的變化趨勢(shì)隨品種不同而不同。 5.四葉一心期水稻幼苗鋁脅迫處理10d后，根系線粒體中的H<,2>O<,2>含量增加，活性氧清除酶活性隨品種不同而不同。隨鋁濃度的增加，POD呈現(xiàn)敏感品種中先升后降，耐性品種中上升的趨勢(shì)，而且品種間和處理問差異顯著。CAT在低濃度處理時(shí)增加但不明顯，高濃度鋁處理時(shí)各個(gè)材料中酶活性大幅度增加，敏感品種的增加幅度大于耐

6、性品種，APX的變化趨勢(shì)與POD基本一致。 6．四葉一心期水稻幼苗鋁脅迫處理10d后，水稻幼苗根系中有機(jī)酸含量的RP-HPLC測(cè)定結(jié)果表明，隨鋁脅迫處理濃度的提高，谷氨酸含量呈倒“V”字形變化；但PEP含量呈增加趨勢(shì)，這可能在一定程度上刺激了抗氰呼吸速率；檸檬酸含量呈下降趨勢(shì)，推測(cè)可能與它分泌到細(xì)胞外參與解鋁毒作用有關(guān)，也可能是由于它的合成減少或者被分解或轉(zhuǎn)化成了其它物質(zhì)。 通過對(duì)以上幾方面的研究，認(rèn)為水稻根系呼吸與耐鋁