逆境脅迫對植物生理生化代謝的影響

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1、題目逆境脅迫對植物生理生化指標(biāo)的影響學(xué)號104120122姓名白雪潔學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院專業(yè)、班級生科10C指導(dǎo)教師王莎莎云南師范大學(xué)教務(wù)處編印8/8逆境脅迫對植物生理生化代謝的影響104120122白雪潔生科10C摘要：干旱、鹽堿和低溫是強烈限制作物產(chǎn)量的三大非生物因素,其中干旱造成的損失最大,其損失超過其他逆境造成損失的總和。對植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境稱為逆境，又稱脅迫。常見的逆境有寒冷、干旱、高溫、鹽漬等。逆境會傷害植物，嚴重時會導(dǎo)致植物死亡。逆境對植物的傷害主要表現(xiàn)在細胞脫水、膜系統(tǒng)受破壞，酶活性受影響，從而導(dǎo)致細胞代謝紊亂。有些植物在長期的適應(yīng)過程中形成了各種各樣抵抗或適應(yīng)逆境

2、的本領(lǐng)，在生理上，以形成脅迫蛋白、增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（如脯氨酸含量）、提高保護酶活性等方式提高細胞對各種逆境的抵抗能力。以小麥幼苗為材料，設(shè)置對照組，探究了干旱脅迫下脯氨酸（pro）、谷胱甘肽(GSG)、丙二醛(MDA)、H2O2的含量變化以及抗氧化酶(POD、PPO)活性的變化。結(jié)果表明：在干旱脅迫下，脯氨酸（pro）、谷胱甘肽(GSG)、丙二醛(MDA)、H2O2的含量相對于對照組均有較明顯的上升趨勢，POD和PPO活性也表現(xiàn)出較大水平的提高。關(guān)鍵詞：干旱脅迫,抗逆性，脯氨酸，丙二醛，樣品，細胞膜透性，過氧化物酶活性，葉綠素，可溶性糖。谷胱甘肽；抗氧化酶；H2O2引言：干旱是

3、我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問題之一,【1】干旱脅迫對植物的影響是一個復(fù)雜的生理生化過程，涉及到許多生物大分子和小分子植物細胞膜起調(diào)節(jié)控制細胞內(nèi)外物質(zhì)交換的作用，它的選擇透性是其最重要的功能之一。【2】研究表明，游離的脯氨酸在植物細胞抵抗非生物脅迫過程中扮演著越來越重要的角色，許多新的生理功能也逐漸被發(fā)現(xiàn)，近幾年來有關(guān)脯氨酸的研究倍受科學(xué)工作者的關(guān)注【9-13】。干旱是一種最常見的脅迫，遇此逆境作物除進行氣孔調(diào)節(jié)外，滲透詞節(jié)也不夾為一種有效方法。原理是通過加強合成代謝，增加細胞內(nèi)滲透物質(zhì)濃度，降低滲透勢，維持膨壓和細胞正常生理功能。脯氨酸作為水溶性最大的氮基酸(162．3g·(

4、100g)。H2O，25oC)具有較強水合能力，是理想的滲透介質(zhì)。作物遇旱時它的大量積累有助于細胞或組織持水，防止脫水，故可視為作物對干早環(huán)境的一種保護性適應(yīng)。已經(jīng)證明了在逆境條件下脯氨酸的積累來抵抗植物對非生物脅迫的傷害，植物體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)也能將傷害細胞的活性氧控制在可忍耐水平內(nèi)，通過各種過氧化酶的協(xié)同作用，可以把細胞內(nèi)產(chǎn)生的具有很強氧化活性的活性氧如O2-、H2O2、OH-等直接或間接地清除，防止了活性氧放大級聯(lián)作用，保證了細胞內(nèi)生命活動的正常進行。丙二醛（MDA）是由于植物官衰老或在逆境條件下受傷害，其組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的，對干旱也具有抵抗作用。GS

5、H作為生物體內(nèi)主要的還原態(tài)硫之一，在生物體抵抗各種脅迫(冷害、干旱、重金屬、真菌等)的過程中起著重要的作用，其含量水平的高低與植物對各種環(huán)境脅迫的忍耐程度密切相關(guān)。近些年來，它在高等植物代謝過程中的生理作用，尤其是在植物抵御活性氧傷害過程中的作用及其與植物抗逆性關(guān)系的研究進展很快。前人研究進展植物在正常生長情況下,活性氧的產(chǎn)生和清除處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)植物在逆境條件下(如干旱脅迫)生長時,8/8這種平衡被打破,體內(nèi)負責(zé)清除活性氧的抗氧化系統(tǒng)能力下降,從而造成活性氧的大量積累,并引發(fā)或加劇膜脂過氧化作用,導(dǎo)致生物膜系統(tǒng)受損。過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶（PPO）、過氧化物GS

6、H(谷胱甘肽)等能夠有效地清除這些自由基,是酶促防御系統(tǒng)的重要組成成分。人們根據(jù)這一理論對干旱脅迫下的許多作物如小麥【3-4】、大豆【5】、辣椒【6】、胡楊【7】等逆境生理過程進行了研究。本實驗切入點與其它作物相比,小麥在干旱脅迫下具有獨特的生存策略,是一種公認抗逆性較強的作物,利用干旱脅迫處理小麥幼苗,測定其丙二醛(MDA)含量、GSH含量、脯氨酸含量、H2O2含量及PPO、POD活性變化,探討干旱脅迫對小麥幼苗膜脂過氧化及酶保護系統(tǒng)的影響,為進一步明確大麥抗旱的生理機理提供一定理論依據(jù)。植物細胞膜對維持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起著重要作用。在正常情況下，細胞膜對物質(zhì)具有選擇

7、透性能力。當(dāng)植物受到逆境影響時，如高溫、干旱、鹽漬、病原菌侵染后，細胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，以至于植物細胞侵提液的電導(dǎo)率增大。膜透性增大的程度與逆境脅迫強度有關(guān)，也與植物抗逆性的強弱有關(guān)。1材料與方法1.1種子發(fā)芽率的測定的材料培養(yǎng)和處理品種為晴3或魯玉13的玉米種子或小麥種子（購于西山種子公司），用0.1%HgCL2消毒10min后，用蒸餾水漂洗干凈，再用蒸餾水于26℃下吸脹12h后即可用于實驗。1.2主要試劑：0.1%HgCl2，TTC，3%磺基水楊酸（SSA