鈣和鈣效應(yīng)劑對(duì)低溫脅迫下小麥生理生化特性的影響.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大糧食作物，低溫傷害是造成小麥作物減產(chǎn)的主要因素，因此，培育抗寒性強(qiáng)的小麥新品種已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的當(dāng)務(wù)之急。隨著分子生物學(xué)研究手段的不斷發(fā)展，生物學(xué)家已從細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域來(lái)深入研究植物抗寒性機(jī)理。Ca2+作為第二信使在介導(dǎo)植物對(duì)逆境信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起著重要的作用，Ca2+和鈣調(diào)素(CaM)在增強(qiáng)植物抗寒性方面有著重要作用。但是鈣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制極其復(fù)雜，Ca2+-CaM在植物增強(qiáng)植物抗寒性的作用機(jī)制還不清楚。因此，探討提高小麥抗

2、寒性的理論與技術(shù)，將對(duì)小麥的抗性育種提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。
　　 本文以小麥為試驗(yàn)材料，研究了不同濃度鈣對(duì)低溫脅迫下小麥葉片逆境生理指標(biāo)的影響，從而找出最佳鈣濃度；研究了不同鈣效應(yīng)劑對(duì)低溫脅迫下小麥光合特性、葉綠素?zé)晒?、活性氧代謝和Ca2+-ATPase活性等生理生化特性的影響，從而探索Ca2+-CaM及其靶酶Ca2+-ATPase參與植物抗寒作用機(jī)理。主要研究結(jié)論如下：
　　 1.通過(guò)比較不同濃度鈣對(duì)低溫脅迫下小麥滲

3、透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化酶活性的影響，得出10mmol/L鈣處理能明顯緩解低溫脅迫對(duì)小麥的傷害，主要表現(xiàn)在提高小麥滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，包括脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖，來(lái)提高細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力，進(jìn)而增強(qiáng)小麥抗寒性；10 mmol/L CaCl2處理可以提高SOD、POD和CAT的活性，顯著地降低了小麥體內(nèi)MDA含量，有效地緩解低溫脅迫對(duì)小麥造成的膜損傷。
　　 2.不同鈣效應(yīng)劑對(duì)低溫脅迫下小麥葉片光合特性和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響。CaCl2

4、處理下的Chla、Chlb和Chl(a+b)含量均高于LaCl3、EGTA和TFP；CaCl2和EGTA處理的Ci基本沒(méi)有降低，Pn降低的主要原因是非氣孔因素，而TFP和LaCl3處理Pn下降的主要因素是氣孔因素，且二者的Ci和Gs均出現(xiàn)顯著下降，CaCl2處理下小麥葉片Pn要顯著高于其它三個(gè)處理；CaCl2處理的小麥葉片F(xiàn)o要明顯低于LaCl3、EGTA和TFP，而Fv/Fm、φPSⅡ、ETR和qP明顯高于LaCl3、EGTA和TFP

5、?？梢?jiàn)，Ca2+-CaM信使系統(tǒng)參與調(diào)控小麥光合作用，進(jìn)而來(lái)增強(qiáng)小麥的抗寒性。
　　 3.不同鈣效應(yīng)劑對(duì)低溫脅迫下小麥活性氧代謝及抗氧化酶和Ca2+-ATPase活性的影響。CaCl2處理的Ca2+-ATPase活性和抗氧化酶活性明顯高于LaCl3、EGTA和TFP三種鈣效應(yīng)劑處理；在低溫脅迫后期，CaCl2處理下活性氧和MDA含量明顯低于其它三種效應(yīng)劑處理，TFP最高。這表明Ca2+能有效緩解低溫脅迫對(duì)小麥的傷害，Ca2+-C