外源亚精胺对nacl胁迫下2种菊属植物幼苗光合和抗氧化酶活性的影响(附件)
摘要:在Hoagland营养液水培条件下,比较了0.5,1.0,1.5,2.0 mmol·L-14种浓度亚精胺对NaCl胁迫下2种菊属植物生长、光合气体参数和抗氧化酶活性的影响,以研究Spd缓解菊属植物NaCl胁迫伤害的生理机制。结果表明:Spd能够提高NaCl胁迫下两种植物的生长量、叶绿素含量,提高净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间二氧化碳浓度(Ci);提高叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性,从而有效清除细胞内活性氧,维持细胞膜和光合系统的稳定;降低丙二醛(MDA)含量和电解质渗透率。这说明,外源Spd通过提高NaCl胁迫下菊属植物叶片中抗氧化酶的活性,进而保证叶片光合作用的正常进行,是其缓解NaCl胁迫对植株造成的伤害的重要机制之一。同时1.0 mmol?L-1Spd比其他三种浓度的Spd对2种菊属植物的NaCl胁迫缓解效果好;两物种相比,喷施Spd对盐敏感的萨摩野菊的缓解作用更为明显。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 方法 3
1.2.1生长指标测定 4
1.2.2 叶绿素含量 4
1.2.3丙二醛含量和电解质渗透率 4
1.2.4保护酶活性 4
1.2.5 H2O2组织化学检测 4
1.3 数据分析 4
2 结果与分析 4
2.1不同浓度亚精胺对NaCl胁迫下大岛野路菊和萨摩野菊生长影响 4
2.2外源Spd对NaCl胁迫下叶绿素含量的影响 6
2.3叶片电解质渗透率和MDA含量 7
2.4外源Spd对NaCl胁迫下叶片抗氧化酶活性的影响 7
2.5 H2O2组织化学检测 8
3 讨论 9
4 结论 10
致谢 10
References 11
外源亚精胺对NaCl胁迫下2种菊属植物幼苗光合和抗氧化酶活性的影响
引言
菊花是中国十大传统名花和世界四大切花之一,
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
具有很高的观赏和经济价值,在现代花卉生产中占有重要地位。切花菊主要通过集约化设施栽培,但设施中易发生的土壤次生盐渍化严重影响其产量和品质。地被菊是菊花的栽培新类型[],具有景观效果好,使用成本低等优点,是城乡露地绿化的好材料,而沿海和北方地区的盐渍化土壤对其生长发育及观赏价值有不良影响,成为其应用的限制因子。因此,在揭示植物耐盐机理的基础上,如何提高地被菊的耐盐性是生产及应用中急需解决的一个问题。这对于提高其产量和观赏价值具有重要意义。
多胺(Polyamines,PAs)是一类广泛存在于生物体内具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱,与植物的生长发育、性别分化、果实成熟、衰老以及响应逆境胁迫密切相关[]。植物体内常见的多胺包括腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)等,其中Spd与植物逆境胁迫抗性关系密切,在植物抗逆过程中不仅作为直接的胁迫保护物质,而且在胁迫信号转导中作为信号分子,有利于胁迫抗性机制的构建[]。外源Spd可以显著提高NaCl胁迫下植物叶片叶绿素含量,改善植株的光合功能[],提高抗氧化酶活性,增强活性氧清除的能力,减少膜脂过氧化伤害,缓解植株的生长抑制[]。叶面喷施Spd可以促进植物种子萌发及幼苗生长,减轻NaCl胁迫对其细胞膜和光系统的伤害,促进植株生长。此外,有研究表明NaCl胁迫下植物体内能否维持高含量的Spd与Spm是衡量其耐盐性强弱的一个重要指标[][]。NaCl胁迫下植物体内PAs水平的变化能反映植物对盐害的响应。
近年来,通过外源多胺来缓解观赏植物的非生物逆境伤害的研究报道较多[],但使用外源多胺缓解菊科植物NaCl胁迫伤害的研究鲜有报道。在实践上寻找外源物质缓解菊花盐害和选育耐盐菊花品种对于解决盐伤害同等重要,在理论上阐述外源Spd缓解菊属植物NaCl胁迫伤害的机理的对于深入揭示菊花耐盐机制有指导意义。本试验通过研究不同浓度外源Spd对NaCl胁迫下2种菊属植物的生长以及叶片叶绿素含量、抗氧化酶系统活性的影响,初步阐明Spd缓解菊属植物NaCl胁迫伤害的生理机制,为探讨缓解菊花生产中的NaCl胁迫伤害、摸索出治理盐害的方法奠定基础。
材料与方法
材料
供试材料为耐盐性差异较大的2个菊属植物,即耐盐的大岛野路菊(Chrysanthemum crassum)和对盐敏感的萨摩野菊(C. ornatum)和由大学“中国菊花种质资源保存中心”提供。
方法
试验于47月进行,4月初采集两种材料生长良好的嫩稍于砂床扦插,插穗生根并展开67片叶后,挑选生长均匀一致的植株移栽于塑料周转箱(体积24 L)内,以Hoagland营养液水培,气泵24 hd1 通气。缓苗生长7 d后,将两种材料分别分成6组,每处理20株,进行如下处理:①Hoagland营养液栽培[CK];②NaCl胁迫处理,营养液中添加的NaCl浓度为120 mmolL1[S][];③NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为0.5 mmolL1的Spd[0.5Spd];④NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为1.0 mmolL1的Spd[1.0Spd];⑤NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为1.5 mmolL1的Spd[1.5Spd];⑥NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为2.0 mmolL1的Spd[2.0Spd]。Spd的添加方式:处理后,每天进行叶面喷施相应浓度的Spd一次;对照和NaCl胁迫处理叶面喷施去离子水。处理9d后,进行形态观察及相关生理指标的测定。
1.2.1生长指标测定 用直尺测量幼苗株高(子叶节到生长点的长度)和根长(根茎结合处到主根根尖的长度);用游标卡尺测量茎粗;幼苗用去离子水冲洗干净并吸干水分,从根茎结合处剪断,分为地上部和地下部,分别称得鲜重;再在烘箱中烘干至恒重,称得干重;拍摄不同处理后植株的形态变化。试验于2013年和2014年重复两次。
1.2.2 叶绿素含量 取生长点下第3片完全展开的功能叶,洗净擦干后称取0.2 g,采用乙醇丙酮碾磨提取比色法测定叶绿素含量,包含叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量[]。
1.2.3丙二醛含量和电解质渗透率 采用电导率仪法测定电解质渗透率;选取测定叶绿素含量的同一叶位,采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛(MDA)含量,具体参照李合生等[]的方法。
1.2.4保护酶活性 同样选取测定叶绿素含量的同一叶位,采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[]测定超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活力单位(U)。采用愈创木酚法[]测定过氧化物酶(POD)活性,以OD470每增加1为一个酶活力单位(U)。采用紫外分光光度法[16]测定过氧化氢酶(CAT)活性,以OD240每分钟减少0.1为一个酶活力单位(U)。采用Nakano等[]的方法测定抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;各指标每处理测定6个样品,取平均值。
1.2.5 H2O2组织化学检测 参照Shi Jie,Fu []等人的DAB组织化学染色法,取植物叶片,用蒸馏水洗净后将其置于pH为3.8、1mg/mL二甲基联苯胺(3,3′diaminobenzidine,DAB)的溶液,25℃光照条件下吸收8h后再进行或蒸馏水(对照)处理。处理后取植株的第二片叶子放在95%乙醇中煮沸15min,以除去叶片中的叶绿素。然后放置在新的95%乙醇中,待叶绿素完全脱去,拍照观察。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
1材料与方法3
1.1 材料 3
1.2 方法 3
1.2.1生长指标测定 4
1.2.2 叶绿素含量 4
1.2.3丙二醛含量和电解质渗透率 4
1.2.4保护酶活性 4
1.2.5 H2O2组织化学检测 4
1.3 数据分析 4
2 结果与分析 4
2.1不同浓度亚精胺对NaCl胁迫下大岛野路菊和萨摩野菊生长影响 4
2.2外源Spd对NaCl胁迫下叶绿素含量的影响 6
2.3叶片电解质渗透率和MDA含量 7
2.4外源Spd对NaCl胁迫下叶片抗氧化酶活性的影响 7
2.5 H2O2组织化学检测 8
3 讨论 9
4 结论 10
致谢 10
References 11
外源亚精胺对NaCl胁迫下2种菊属植物幼苗光合和抗氧化酶活性的影响
引言
菊花是中国十大传统名花和世界四大切花之一,
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
具有很高的观赏和经济价值,在现代花卉生产中占有重要地位。切花菊主要通过集约化设施栽培,但设施中易发生的土壤次生盐渍化严重影响其产量和品质。地被菊是菊花的栽培新类型[],具有景观效果好,使用成本低等优点,是城乡露地绿化的好材料,而沿海和北方地区的盐渍化土壤对其生长发育及观赏价值有不良影响,成为其应用的限制因子。因此,在揭示植物耐盐机理的基础上,如何提高地被菊的耐盐性是生产及应用中急需解决的一个问题。这对于提高其产量和观赏价值具有重要意义。
多胺(Polyamines,PAs)是一类广泛存在于生物体内具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱,与植物的生长发育、性别分化、果实成熟、衰老以及响应逆境胁迫密切相关[]。植物体内常见的多胺包括腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)等,其中Spd与植物逆境胁迫抗性关系密切,在植物抗逆过程中不仅作为直接的胁迫保护物质,而且在胁迫信号转导中作为信号分子,有利于胁迫抗性机制的构建[]。外源Spd可以显著提高NaCl胁迫下植物叶片叶绿素含量,改善植株的光合功能[],提高抗氧化酶活性,增强活性氧清除的能力,减少膜脂过氧化伤害,缓解植株的生长抑制[]。叶面喷施Spd可以促进植物种子萌发及幼苗生长,减轻NaCl胁迫对其细胞膜和光系统的伤害,促进植株生长。此外,有研究表明NaCl胁迫下植物体内能否维持高含量的Spd与Spm是衡量其耐盐性强弱的一个重要指标[][]。NaCl胁迫下植物体内PAs水平的变化能反映植物对盐害的响应。
近年来,通过外源多胺来缓解观赏植物的非生物逆境伤害的研究报道较多[],但使用外源多胺缓解菊科植物NaCl胁迫伤害的研究鲜有报道。在实践上寻找外源物质缓解菊花盐害和选育耐盐菊花品种对于解决盐伤害同等重要,在理论上阐述外源Spd缓解菊属植物NaCl胁迫伤害的机理的对于深入揭示菊花耐盐机制有指导意义。本试验通过研究不同浓度外源Spd对NaCl胁迫下2种菊属植物的生长以及叶片叶绿素含量、抗氧化酶系统活性的影响,初步阐明Spd缓解菊属植物NaCl胁迫伤害的生理机制,为探讨缓解菊花生产中的NaCl胁迫伤害、摸索出治理盐害的方法奠定基础。
材料与方法
材料
供试材料为耐盐性差异较大的2个菊属植物,即耐盐的大岛野路菊(Chrysanthemum crassum)和对盐敏感的萨摩野菊(C. ornatum)和由大学“中国菊花种质资源保存中心”提供。
方法
试验于47月进行,4月初采集两种材料生长良好的嫩稍于砂床扦插,插穗生根并展开67片叶后,挑选生长均匀一致的植株移栽于塑料周转箱(体积24 L)内,以Hoagland营养液水培,气泵24 hd1 通气。缓苗生长7 d后,将两种材料分别分成6组,每处理20株,进行如下处理:①Hoagland营养液栽培[CK];②NaCl胁迫处理,营养液中添加的NaCl浓度为120 mmolL1[S][];③NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为0.5 mmolL1的Spd[0.5Spd];④NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为1.0 mmolL1的Spd[1.0Spd];⑤NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为1.5 mmolL1的Spd[1.5Spd];⑥NaCl胁迫处理的同时叶面喷施浓度为2.0 mmolL1的Spd[2.0Spd]。Spd的添加方式:处理后,每天进行叶面喷施相应浓度的Spd一次;对照和NaCl胁迫处理叶面喷施去离子水。处理9d后,进行形态观察及相关生理指标的测定。
1.2.1生长指标测定 用直尺测量幼苗株高(子叶节到生长点的长度)和根长(根茎结合处到主根根尖的长度);用游标卡尺测量茎粗;幼苗用去离子水冲洗干净并吸干水分,从根茎结合处剪断,分为地上部和地下部,分别称得鲜重;再在烘箱中烘干至恒重,称得干重;拍摄不同处理后植株的形态变化。试验于2013年和2014年重复两次。
1.2.2 叶绿素含量 取生长点下第3片完全展开的功能叶,洗净擦干后称取0.2 g,采用乙醇丙酮碾磨提取比色法测定叶绿素含量,包含叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量[]。
1.2.3丙二醛含量和电解质渗透率 采用电导率仪法测定电解质渗透率;选取测定叶绿素含量的同一叶位,采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛(MDA)含量,具体参照李合生等[]的方法。
1.2.4保护酶活性 同样选取测定叶绿素含量的同一叶位,采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[]测定超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活力单位(U)。采用愈创木酚法[]测定过氧化物酶(POD)活性,以OD470每增加1为一个酶活力单位(U)。采用紫外分光光度法[16]测定过氧化氢酶(CAT)活性,以OD240每分钟减少0.1为一个酶活力单位(U)。采用Nakano等[]的方法测定抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;各指标每处理测定6个样品,取平均值。
1.2.5 H2O2组织化学检测 参照Shi Jie,Fu []等人的DAB组织化学染色法,取植物叶片,用蒸馏水洗净后将其置于pH为3.8、1mg/mL二甲基联苯胺(3,3′diaminobenzidine,DAB)的溶液,25℃光照条件下吸收8h后再进行或蒸馏水(对照)处理。处理后取植株的第二片叶子放在95%乙醇中煮沸15min,以除去叶片中的叶绿素。然后放置在新的95%乙醇中,待叶绿素完全脱去,拍照观察。
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