高濃度co2(0.5％)下四倍體刺槐葉綠體和線粒體的響應(yīng)機(jī)制

1、學(xué)校代碼：1 0 2 2 5學(xué) 號(hào)：S 1 6 2 9 7學(xué)位論文高濃度C 0 2 ( O ．5 ％) 下四倍體刺槐葉綠體和線粒體的響應(yīng)機(jī)制指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文提交日期：授予學(xué)位單位：孟凡娟碩士姜明詮東北林業(yè)大學(xué)2 0 1 6 年4 月東北林業(yè)大學(xué)學(xué)科專業(yè)：論文答辯日期：授予學(xué)位日期：答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)閱人：未夕厶符景大學(xué)遺傳學(xué)2 0 1 6 年6 月2 0 1 6 年6 月摘要摘要為了探索高濃度C 0 2 ( O ．5

2、 ％) 脅迫條件對(duì)植物葉片兩種重要的半自主細(xì)胞器即葉綠體和線粒體的影響，本文以四倍體刺槐( T e t r a p l o i dR o b i n i aP s e u d o s c a c i aL ．) 和二倍體刺槐( D i p l o i d R o b i n i aP s e u d o s c a c i a L ．) 為材料，分別分析了兩種刺槐長(zhǎng)勢(shì)、線粒體和葉綠體的超微形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合、呼吸和抗氧化系統(tǒng)等在高C 0 2

3、 下的變化。主要結(jié)果如下：高濃度C 0 2 脅迫限制了兩種刺槐的生長(zhǎng)，葉綠體和線粒體的基本結(jié)構(gòu)不同程度遭到破壞。光合與熒光相關(guān)參數(shù)( 凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間C 0 2 濃度、非光化學(xué)淬滅系數(shù)N P Q 及最大光化學(xué)效率F v ／F m ) 受到抑制，葉綠體的光和色素以及線粒體的多條呼吸途徑均受到損傷?？傮w上四倍體刺槐葉片葉綠體及線粒體所受逆境影響比二倍體小。高濃度C 0 2 脅迫使二倍體刺槐的脂質(zhì)過氧化物M D A 與活性氧迅速累積

4、，造成氧化損傷，而四倍體刺槐葉綠體以及線粒體所受氧化損傷相對(duì)較輕，且四倍體葉綠體和線粒體的脯氨酸含量迅速上升，維持了一定程度的滲透平衡，總體表現(xiàn)了L t - - 倍體更強(qiáng)的抗逆性。此外，在高濃度C 0 2 處理初期普遍激發(fā)了四倍體葉綠體和線粒體的活性氧清除機(jī)制各個(gè)指標(biāo)的上調(diào)，而二倍體的抗逆性提高不明顯。在脅迫后期，二倍體的抗氧化系統(tǒng)逐漸受到抑制，而四倍體刺槐葉綠體和線粒體雖然也受到氧化損傷，但仍能保持較高的抗氧化系統(tǒng)的相關(guān)酶活性與非酶抗

5、氧化物的含量。四倍體葉綠體和線粒體中抗氧化相關(guān)酶活性( S O D ，A P X ，G R ，D H A R ，M D H A R ，G S T 和C O X ) 和抗壞血酸一谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)中的抗氧化物含量( A s A ，D H A ，G S H 和G S S G 等) 普遍高于二倍體，能更快速清除脅迫帶來的過量活性氧R O S ，維持葉綠體和線粒體內(nèi)R O S 產(chǎn)生和清除平衡，進(jìn)而增強(qiáng)四倍體刺槐的抗C 0 2 的脅迫能力，可見，四