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1、水稻根系的負(fù)向光性生長(zhǎng)屬植物向性運(yùn)動(dòng),是個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。本研究以奇妙香,揚(yáng)稻六號(hào),日本晴等水稻品種為材料,以自制的實(shí)驗(yàn)裝置定點(diǎn)定時(shí)記錄了稻根的向光性運(yùn)動(dòng);通過(guò)根冠剝離、光質(zhì)改變、根冠可溶蛋白電泳等試驗(yàn)初步確定了稻根負(fù)向光性的感光部位及光受體;同時(shí),還重點(diǎn)研究了生長(zhǎng)素(Auxin)和活性氧(reactive oxygen species ROS)等信號(hào)組分在稻根負(fù)向光性中的作用。結(jié)果如下:
1.水稻的種子根和不定根,以及這些
2、根上長(zhǎng)出的分枝根都具有明顯的負(fù)向光性生長(zhǎng)特性。在不同水稻品種間,稻根的負(fù)向光性具有差異性。
2.稻根感受光刺激的部位為根冠;藍(lán)紫光能顯著誘導(dǎo)稻根負(fù)向光性,而紅光則無(wú)效;根冠中有120 KD的蛋白條帶。推測(cè)稻根負(fù)向光性中的光受體可能為向光素。
3.單側(cè)光照下,稻根的負(fù)向光性彎曲生長(zhǎng)是由于根尖向光側(cè)細(xì)胞的擴(kuò)張生長(zhǎng)大于背光側(cè)細(xì)胞的擴(kuò)張生長(zhǎng)所致。
4.單側(cè)光照1.5 h,不定根根尖背光側(cè)的吲哚乙酸(in
3、doleacetic acid IAA)含量明顯大于向光側(cè)的。水培條件下,0.01mg·L-1以下的IAA對(duì)種子根的負(fù)向光性具有促進(jìn)作用,大于0.01mg·L-1IAA顯著抑制種子根的負(fù)向光性;在0~100mg·L-1范圍內(nèi),0.1mg·L-1的三碘苯甲酸(triodobenzoic acid TIBA,生長(zhǎng)素運(yùn)輸抑制劑)便可明顯抑制種子根的負(fù)向光性;氣培條件下,暗中生長(zhǎng)的水稻根尖向粘有IAA瓊脂塊的一側(cè)彎曲生長(zhǎng);單側(cè)光照實(shí)驗(yàn)組與黑暗對(duì)
4、照組相比,水稻根尖CPT1(COLEOPTILE PHOTOTROPISM1)基因的表達(dá)增強(qiáng)。
5.單側(cè)光照1.5h,不定根根尖向光側(cè)的ROS含量明顯大于背光側(cè)。水培條件下,0.01μmol·L-1的過(guò)氧化氫(hydrogen peroxide H2O2)對(duì)種子根的負(fù)向光性具有最適促進(jìn)作用,在0.01~100μmol·L-1范圍內(nèi),隨著H2O2濃度的增加,稻根的生長(zhǎng)受到抑制;在0~100mg·L-1范圍內(nèi),0.1mg·L-
5、1的還原型抗壞血酸(reduced ascorbic acid Asc)和還原型谷胱甘肽(reducedglutathione GSH)促進(jìn)稻根的生長(zhǎng)和負(fù)向光性;氣培條件下,暗中生長(zhǎng)的水稻根尖背向粘有H2O2瓊脂塊的一側(cè)彎曲生長(zhǎng)。
6.單側(cè)光照下,水稻根系的生長(zhǎng)會(huì)受到明顯的抑制,且過(guò)氧化氫酶(catalase CAT)活性大幅下降。但水稻根尖超氧化物岐化酶(superoxide dismutase SOD)活性略有升高,過(guò)
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