摘要:毛白杨在我国广泛生长,本文将研究模拟干旱胁迫对其叶片相对含水量(RWC)、POD活性、脯氨酸含量的影响。尤其是在模拟干旱胁迫条件下关于叶片相对含水量较对照组均出现了不同程度的下降,其中模拟干旱胁迫最严重的试验组(PEG-6000浓度为30%)叶片相对含水量下降最为明显;最为显著的是脯氨酸的含量较对照组出现了不同程度的上升,尤其是模拟干旱胁迫越严重,脯氨酸含量上升的越显著。
关键词:干旱胁迫;叶片相对含水量;脯氨酸
前言
近10年来杨树在中国的分布很广,从新疆到东部沿海,北起黑龙江、内蒙古,南至长江流域都有分布。中国杨树造林面积不断扩大,已成为世界上杨树人工林面积最大的国家。杨树是中国著名的传统树种之一,在华北地区更有着重要的位置,目前,关于杨树的繁殖培育生理习性的研究已经非常成熟,关于杨树抗旱性的研究也有了很多的探索[1-4],本试验着重研究毛白杨幼苗在干旱胁迫条件下叶片的生理指标的变化,以探索干旱胁迫对毛白杨生长发育的影响。
1 材料和方法
1.1材料
试验材料为1年生的长势相同的杨树幼苗,洗净后置于培养液中。模拟天然光控制光照。培养10 d后进行试验。
1.2 方法
2结果与分析
2.1 干旱胁迫对毛白杨叶片相对含水量的影响
叶片含水量反映了植物体赖以生存的水分状况。由对叶片进行不同程度的模拟干旱胁迫处理,在48 h中,叶片的相对含水量变化呈现出不同的规律。对照组(没有进行干旱胁迫处理)的叶片相对含水量较为不乱,由设定的5个时间监测点的数据可知,叶片的相对含水量均匀值为82.8%,且整个过程含水量没有大的起伏。在其余3组中,叶片相对含水量在48 h中均泛起了持续下降的趋势。其中,下降趋势最为显著的是PEG-6000浓度为30%的试验组,其次为PEG-6000浓度为20%的试验组,下降最不显著的为PEG-6000浓度为10%的试验组。可见,跟着干旱程度的加剧,细胞失水状况显著,对毛白杨幼苗的生长发育有着一定程度的影响。
2.2 模拟干旱胁迫对毛白杨叶片中POD活性的影响
由空缺对照组的POD的活性较为不乱,但3种干旱胁迫前提下,叶片的POD活性较之对照组均泛起了显著的上升。其中,PEG-6000浓度为20%的试验组上升的最为显著。这表明,干旱胁迫下杨树幼苗清除过氧化氢的能力明显进步。POD是毛白杨体内有效的活性氧自由基清除系统,它能催化过氧化氢氧化酚类的反应,在毛白杨幼苗呼吸代谢中起到重要作用。因此,POD活性是反映毛白杨抗氧化能力的指标之一。
2.3 模拟干旱胁迫对毛白杨叶片Pro含量的影响
空缺对照组在48 h中,Pro含量基本变化不大,但3种模拟干旱胁迫下,叶片内的Pro含量均泛起了明显的上升。干旱胁迫下,植物体内Pro大量积累已有很多报道。Pro是植物高蛋白组分之一,以游离状态存在于植物体中,是一种渗透渗出调节物质,干旱前提下大量积累。因此,Pro含量的增加可间接说明植物受到了干旱胁迫的影响。
3讨 论
叶片相对含水量则反映了植物体内赖以生存的水分状况[8],跟着高温胁迫程度的加剧,毛白杨幼苗细胞膜脂过氧化程度和破坏程度增加,同时细胞失水也越来越严峻。相对较高的叶片含水量可以有效地保持叶绿体结构和PSⅡ功能,使植物进行有效光合作用。试验发现,干旱胁迫对毛白杨幼苗叶片相对含水量的影响显著,说明干旱可影响毛白杨叶片的活性。POD是重要的活性氧去除物质,POD的增加说明干旱胁迫下叶片内泛起了过氧化氢的大量积累。
Pro存在于原生质中,它是由谷氨酸通过吡咯啉-5-羧酸形成的,它在抗逆中的主要作用有两点:一是作为渗透渗出调节物质保持原生质与环境的渗透渗出平衡防止水分散失;二是与蛋白质相互作用增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀,增强蛋白质和蛋白质间的水合作用,从而保持细胞膜结构的完整性[7]。此外,Rashmi等指出,干旱胁迫下Pro还可以保护细胞质内很多酶免受伤害,这种植物通过Pro钝化一定程度的酶的方式是一种很有效的自我保护机制。但也有人以为干旱胁迫下一些植物细胞内Pro的累积并不是一种积极有效的适应机制,而是干旱胁迫造成伤害的结果[8]。造成的这种差异可能与植物种类或胁迫程度有关。
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