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Arid
干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号特征及其作用分析
卢杨
出版年2014
学位类型硕士
导师应叶青
学位授予单位浙江农林大学
中文摘要以毛竹当年实生幼苗为材料，采用盆栽和水培试验，并结合聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫，通过添加胞外细胞Ca2+螯合剂EGTA、钙离子通道阻断剂LaCl3、钙调素拮抗剂CPZ和钙添加剂CaCl2分析干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号的形成机理，及其外源Ca2+对毛竹幼苗抗旱的影响及其作用生理机理。主要结果如下： (1)干旱胁迫下毛竹幼苗根尖Ca2+分布发生改变，形成钙离子流。正常水分条件下(CK)，毛竹根尖细胞的Ca2+主要分布在细胞壁及细胞核中；干旱胁迫下毛竹根尖细胞的Ca2+充满细胞质，添加外源钙离子使根尖细胞质中Ca2+增多，添加胞外细胞Ca2+螯合剂EGTA降低了根尖细胞质中的Ca2+浓度，添加钙离子通道阻断剂LaCl3使细胞质中基本没有Ca2+。结果表明，在干旱胁迫条件下，毛竹幼苗根尖细胞从胞外和细胞壁、细胞核等钙库通过钙离子通道向细胞质运转钙离子，钙离子分布发生改变，形成电位差，产生钙信号。添加钙调素拮抗剂CPZ抑制了毛竹根尖细胞钙离子与钙调蛋白结合，使钙信号不能进一步传导，Ca2+主要分布在细胞核上，细胞壁上的Ca2+减少，细胞质中基本没有。 (2)对照(CK)，干旱胁迫和添加外源钙离子的3个处理的毛竹根尖Ca2+荧光强度在15min达到最高值，而添加不同钙抑制剂的3个处理在15min达到最低值；对照毛竹根尖Ca2+荧光强度变化较为平缓，添加钙离子组的毛竹根尖Ca2+荧光强度一直高于其它处理，其次是干旱胁迫组，而添加不同钙抑制剂组一直低于其它处理。 (3)干旱胁迫条件下，钙离子信号通过钙调素(CaM)和钙依赖蛋白激酶(CDPKs)等中间传递体进行信号转导。在54h内，随着干旱胁迫时间的延长，CaM和CDPKs含量提高，并与钙离子浓度成正相关。添加外源钙离子增加了CaM和CDPKs含量，添加各种抑制剂降低了CaM和CDPKs含量，钙信号转导受到阻抑，影响其对相关转录因子的调控，从而进一步影响毛竹幼苗的生理响应。 (4)干旱胁迫下，钙信号能调节毛竹幼苗的光合作用系统。 CaM和CDPKs含量增加时净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)上升，而水分利用效率(WUE)和非光化学猝灭系数(qN)下降。毛竹幼苗通过增加气孔导度及光化学效率，增强干旱胁迫下的光合作用能力。 (5)干旱胁迫下，脯氨酸含量(Pro)、可溶性蛋白含量、SOD、POD、APX和CAT酶活性提高；叶片相对含水量(RWC)下降，毛竹体内超氧自由基生成速率和细胞膜脂过氧化作用加快，致使叶片相对电导率和MDA含量也增加。施加1、5m mol/L的外源Ca2+处理后，RWC、可溶性蛋白含量、叶片SOD、POD、CAT酶活性显著提高；Pro含量、APX酶活性显著下降，电导率和MDA含量降低；叶绿素含量提高，光合同化能力增强，比叶面积和分蘖数增加。结果表明，1m mol/L的外源Ca2+处理能更好的提高毛竹的抗旱性。
中文关键词毛竹 ; 钙信号 ; 干旱胁迫 ; 外源Ca2+ ; CaM ; CDPKs ; 光合性能 ; 荧光参数
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1015504648.nh&DbName=CMFD2015
来源机构浙江农林大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255841
推荐引用方式
GB/T 7714		 卢杨. 干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号特征及其作用分析[D]. 浙江农林大学,2014.
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