论文部分内容阅读
大量研究表明,植物在盐胁迫下维持细胞内的K+/Na+平衡和活性氧平衡对于其适应盐渍环境至关重要。植物细胞内一系列复杂的信号转导网络调控K+/Na+平衡和活性氧平衡。水杨酸(SA)作为一种植物信号分子,不仅在植物响应生物胁迫方面发挥着重要作用,同时也调控着植物对于非生物胁迫的响应。然而,SA在植物耐盐性中的作用迄今仍不明确,在不同植物中的研究结果亦存在着相互矛盾之处。并且,关于SA在植物耐盐性中的研究目前大多集中于甜土植物,而在盐生植物中相关研究则比较少。 本论文分别以耐盐植物黑果枸杞的幼苗和悬浮细胞为材料,探讨了SA在其耐盐性中的作用。利用非损伤微测(NMT)技术和电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES),研究了盐胁迫下SA含量变化对黑果枸杞K+、Na+和H+离子流及离子含量的影响;同时,利用实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术分析了盐胁迫下SA对黑果枸杞叶片中Na+/H+反转运蛋白基因(SOS1和NHX1)表达的影响,以揭示SA对黑果枸杞在盐胁迫下离子平衡的调控作用。此外,测定了盐胁迫下黑果枸杞叶片和悬浮细胞中H2O2的含量、抗氧化酶活性(SOD、CAT、GPX等)以及小分子抗氧化剂含量(ASA、GSH等),分别在植株及细胞水平上探讨了盐胁迫下SA对于黑果枸杞中活性氧平衡的调控作用。 结果表明,盐胁迫下黑果枸杞叶片和悬浮细胞中SA大量积累,Na+含量显著上升,K+含量明显下降。SA预处理抑制了细胞中Na+外排,加剧了K+外流,使得细胞中K+/Na+比值大幅降低;利用SA合成抑制剂烯效唑(uniconazole)预处理后,细胞中Na+的外排速率明显升高,而K+的外排速率则保持在相对较低水平,细胞中的K+/Na+比值因此维持在较高水平。盐胁迫下,叶片中SOS1和NHX1的表达水平显著上调,SA预处理对SOS1和NHX1的表达具有抑制作用,uniconazole预处理则使SOS1和NHX1的表达保持在较高水平,并且使SOS1表达上调的时间提前。同时,SA加剧了盐胁迫下黑果枸杞细胞中电解质的渗漏,使得细胞质膜的透性明显增加,植株的抗氧化防御系统发生紊乱,H2O2大量积累,细胞中活性氧代谢失衡。因此,我们推测SA可能负向调控黑果枸杞对于盐胁迫的响应,降低细胞中的SA水平可能有利于植株对于盐胁迫的适应。 此外,本研究建立了可靠而有效的根癌农杆菌介导的黑果枸杞遗传转化体系,并获得7株转NahG基因黑果枸杞植株,其内源SA含量与野生型相比显著下降。这一结果表明NahG基因已经整合到黑果枸杞基因组中,并得到有效表达。这些转NahG基因植株可以为后续研究SA对黑果枸杞耐盐性的影响奠定基础。