MAPK級聯(lián)途徑調(diào)控玉米對非生物脅迫的抗氧化防御響應.pdf

1、植物生長發(fā)育過程中往往會受到多種逆境的影響，干旱、鹽漬和低溫一直是我國北方地區(qū)限制作物分布和產(chǎn)量的主要環(huán)境因素，各種逆境對植物的危害是相互關聯(lián)的。在植物長期進化形成的信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡中，促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)級聯(lián)途徑是植物對逆境適應的重要方式之一。 本文以兩葉一心期的玉米(ZeaMaysL.)幼苗為試驗材料，對其分別進行干旱、鹽分、低溫和幾種脅迫的交叉處理，

2、以及ABA和H2O2兩種逆境信號物質(zhì)的處理，在使用PD98059(MAPK級聯(lián)途徑抑制劑)和不使用PD98059處理的狀態(tài)下，分別測定脅迫及恢復過程中玉米幼苗葉片中的三種主要抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性和MDA的含量，研究MAPK級聯(lián)途徑在玉米幼苗對干旱、鹽漬、低溫及其交叉脅迫下的抗氧化酶防御反應中的作用，并探討MAPK所參與的干旱脅迫、鹽脅迫以及低溫脅迫的信號轉(zhuǎn)導途徑，為改良作物抗逆性提供依據(jù)。主要結果如下： 1.在干

3、旱脅迫、鹽脅迫和冷脅迫三種環(huán)境脅迫及其后的恢復過程中，玉米幼苗葉片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性呈現(xiàn)隨脅迫時間延長而上升，恢復處理一定時間后又逐漸下降的趨勢；葉片中MDA含量變化趨勢相似。在MAPK級聯(lián)途徑的活性受到抑制后，SOD、POD和CAT活性的增加均不同程度減弱，對逆境信號的響應變得遲鈍；并且伴隨MDA含量的上升。 2.在ABA和H2O2兩種逆境信號分子處理及其后的恢復過程中，玉米幼苗葉片中抗氧化酶SOD、POD和

4、CAT活性呈現(xiàn)隨脅迫時間延長而上升，恢復處理一定時間后又逐漸下降的趨勢；葉片中MDA含量變化趨勢相似。在MAPK級聯(lián)途徑的活性受到抑制后，SOD、POD和CAT活性的增加均不同程度減弱，對ABA和H2O2信號的響應變得遲鈍；并且伴隨MDA含量的上升。 3.玉米幼苗MAPK級聯(lián)途徑的活性受到抑制后，在低溫脅迫及恢復過程中，SOD、POD和CAT活性與CK的差異幅度明顯比ABA和H2O2處理下的抗氧化酶活性差異幅度大的多，特別是SO

5、D，相應的MDA含量相差也更大。 4.玉米幼苗在旱-鹽交叉脅迫、干旱-低溫交叉脅迫和高鹽-低溫交叉脅迫及其后的恢復過程中，葉片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性呈現(xiàn)隨脅迫時間延長而上升，恢復處理一定時間后又逐漸下降的趨勢；葉片中MDA含量變化趨勢相似。MAPK級聯(lián)途徑的活性受到抑制后，葉片中SOD、POD和CAT活性的增加幅度均明顯變小，對交叉逆境信號的響應變?nèi)酰⑶乙舶殡SMDA含量的上升。 5.與相同強度的單一脅迫處