在干旱、灰霉菌胁迫下,水杨酸对拟南芥几种抗氧化酶及生长的影响

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目的:探索植物对逆境的响应机理,是逆境生物学的中心问题,也是分子生物学的热点问题之一。本文通过研究水杨酸预处理对拟南芥在干旱和灰霉菌胁迫下抗氧化酶活性,丙二醛含量等生理指标,生长、繁殖等生活史特征值以及干旱胁迫下抗逆基因PRXCB相对表达量的影响,研究拟南芥对干旱、病害等逆境的响应,为探索植物抗逆诱导剂及抗逆分子机理提供实验依据和理论基础。  方法:本研究用100umol/L的水杨酸对拟南芥幼苗进行预处理,24小时后采用模拟干旱处理和灰霉菌侵染处理对拟南芥幼苗叶片进行胁迫,测定干旱和灰霉菌胁迫下拟南芥幼苗的抗氧化酶活性,丙二醛等含量;测定不同胁迫强度下拟南芥的生长指标,分析其繁殖等生活史特征;通过反转录RNA,利用荧光定量PCR法检测干旱胁迫下PRXCB基因相对表达量的差异。  结果:(1)水杨酸预处理使拟南芥幼苗在干旱和灰霉菌胁迫下SOD、POD和CAT三种抗氧化酶活性均有所提高,过氧化产物MDA等生理指标的含量下降。(2)水杨酸预处理能够减少干旱胁迫下拟南芥的基枝数、莲叶座面积以及茎生叶叶面积,降低植株高度,促进拟南芥提前抽薹,并增加其侧枝数,繁殖效力和千粒重;使拟南芥在灰霉菌胁迫下基枝数、侧枝数、植株高度、莲叶座面积、茎生叶叶面积、繁殖效力和千粒重增加,抽薹提前。(3)外源水杨酸能提高拟南芥幼苗中PRXCB基因的相对表达量。  结论:(1)水杨酸能促进拟南芥幼苗在干旱胁迫下更高程度地表达PRXCB基因,增强了干旱和灰霉菌胁迫下SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性。(2)水杨酸预处理使干旱胁迫下拟南芥幼苗提早将植株营养生长的生物量更多地分配给生殖生长,使植物尽快度过难关,繁衍后代,但这些需要以其营养生长受抑制为代价。(3)外源水杨酸还缓解了灰霉菌胁迫下拟南芥将较多能量分配于抵抗灰霉菌,而使生长受到抑制的趋势,促进了拟南芥的营养生长和生殖生长。
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