论文部分内容阅读
香蕉是热带、亚热带最重要的水果之一,但是生产中盐碱化严重限制其产业的发展。钙作为重要的第二信使,参与许多植物对逆境信号的转导。我们前期证明钙参与香蕉调控盐胁迫生理机制,但是在钙信号启动过程中Ca2+的分布、CaM含量的变化、Ca2+-ATPase活性的变化以及CaM基因和Ca2+-ATPase基因的表达特征还未见报道。本试验在60 mmol·L·1NaCl人工模拟的盐胁迫环境下,研究香蕉幼苗的Ca2+亚细胞定位和在NaCl胁迫0、4、8、12、24和48h不同时间下,通过增加外源Ca2+和胞外Ca2+螯合剂EGTA处理,对其根和叶片测定CaM含量、Ca2+-ATPase活性、CaM基因和Ca2+-ATPase基因的相对表达量,以期为盐胁迫下钙信号系统调控香蕉的耐盐机制提供一定的理论依据。结果如下:1.在正常生长条件下,焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在细胞内的液泡中,且呈均匀分布状态,叶绿体中的Ca2+分布的也较少。在NaCl胁迫下,香蕉幼苗叶片细胞液泡内的Ca2+明显减少,造成胞外Ca2+的增加。细胞壁上存在大量的焦锑酸钙沉淀颗粒。2. NaCl胁迫下,巴西蕉幼苗叶片和根的CaM含量均发生显著增加。在盐胁迫中增加外源钙(CaCl2)处理显著提高CaM含量,而在盐胁迫中进行缺钙(EGTA)处理能显著的降低CaM含量,这与在盐胁迫过程中,植物会通过增加Ca2+浓度,进而和CaM结合来缓解对胁迫的不适相适应。3.NaCl胁迫过程中添加外源CaC12处理,香蕉幼苗根和叶片的质膜、液泡膜、内质网膜的Ca2+-ATPase活性显著高于CK、NaCl胁迫和NaCl胁迫下添加EGTA处理。盐胁迫过程中缺钙处理,香蕉幼苗的根和叶片的质膜、液泡膜、内质网膜的Ca2+-ATPase活性都显著低于对照处理。在盐胁迫4h,加钙处理各膜Ca2+-ATPase活性均显著增加,缺钙处理则显著降低。加钙处理提高了 Ca2+-ATPase活性,进而能保证在受到胁迫时能使Ca2+处于相对稳态,提高香蕉在盐胁迫中的适应能力。质膜及液泡膜Ca2+-ATPase是调控香蕉胞内Ca2+关键的酶,通过提高质膜及液泡膜Ca2+-ATPase的活性,可以维持细胞内低浓度Ca2+的稳态水平。4.香蕉幼苗在正常的生长条件下,其根和叶片的CaM基因和Ca2+-ATPase基因均有表达。巴西蕉幼苗根在盐胁迫过程中CaM基因没有发生显著变化,但是粉蕉根却发生了显著变化,这可能与粉蕉耐盐性高于巴西有关。随着盐胁迫时间的延长,巴西蕉和粉蕉幼苗根的Ca2+-ATPase基因的相对表达量均呈现先上升后下降的趋势。