论文部分内容阅读
植物生长发育过程中往往会受到多种逆境的影响,干旱、盐渍和低温一直是我国北方地区限制作物分布和产量的主要环境因素,各种逆境对植物的危害是相互关联的。在植物长期进化形成的信号转导网络中,促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联途径是植物对逆境适应的重要方式之一。本文以两叶一心期的玉米(Zea Mays L.)幼苗为试验材料,对其分别进行干旱、盐分、低温和几种胁迫的交叉处理,以及ABA和H2O2两种逆境信号物质的处理,在使用PD98059(MAPK级联途径抑制剂)和不使用PD98059处理的状态下,分别测定胁迫及恢复过程中玉米幼苗叶片中的三种主要抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性和MDA的含量,研究MAPK级联途径在玉米幼苗对干旱、盐渍、低温及其交叉胁迫下的抗氧化酶防御反应中的作用,并探讨MAPK所参与的干旱胁迫、盐胁迫以及低温胁迫的信号转导途径,为改良作物抗逆性提供依据。主要结果如下:1.在干旱胁迫、盐胁迫和冷胁迫三种环境胁迫及其后的恢复过程中,玉米幼苗叶片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性呈现随胁迫时间延长而上升,恢复处理一定时间后又逐渐下降的趋势;叶片中MDA含量变化趋势相似。在MAPK级联途径的活性受到抑制后,SOD、POD和CAT活性的增加均不同程度减弱,对逆境信号的响应变得迟钝;并且伴随MDA含量的上升。2.在ABA和H2O2两种逆境信号分子处理及其后的恢复过程中,玉米幼苗叶片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性呈现随胁迫时间延长而上升,恢复处理一定时间后又逐渐下降的趋势;叶片中MDA含量变化趋势相似。在MAPK级联途径的活性受到抑制后,SOD、POD和CAT活性的增加均不同程度减弱,对ABA和H2O2信号的响应变得迟钝;并且伴随MDA含量的上升。3.玉米幼苗MAPK级联途径的活性受到抑制后,在低温胁迫及恢复过程中,SOD、POD和CAT活性与CK的差异幅度明显比ABA和H2O2处理下的抗氧化酶活性差异幅度大的多,特别是SOD,相应的MDA含量相差也更大。4.玉米幼苗在旱-盐交叉胁迫、干旱-低温交叉胁迫和高盐-低温交叉胁迫及其后的恢复过程中,叶片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性呈现随胁迫时间延长而上升,恢复处理一定时间后又逐渐下降的趋势;叶片中MDA含量变化趋势相似。MAPK级联途径的活性受到抑制后,叶片中SOD、POD和CAT活性的增加幅度均明显变小,对交叉逆境信号的响应变弱,并且也伴随MDA含量的上升。5.与相同强度的单一胁迫处理相比,经过胁迫预处理后I和CK表现出的抗氧化酶活性普遍有所升高,MDA含量降低。且在旱-盐交叉胁迫的条件下,对比单一的干旱胁迫或盐胁迫,MAPK级联途径对SOD活性的影响比对其他两种抗氧化酶更加强烈。