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Ca~(2+)与小麦的渗透胁迫反应和适应性的关系

郑桂珍  
【摘要】: 本试验以冬小麦(Triticum aestivum L.)4185为试材,研究了正常供水和20%PEG-6000(-0.49MPa)渗透胁迫下不同浓度游离Ca~(2+)、EGTA、LaCl_2、Verapamil及CPZ、TFP对小麦幼芽、根的生长和POD活性的影响,及渗透胁迫下CaM水平的变化;并分析了25%PEG-6000(-0.73MPa)渗透胁迫下LaCl_3、CPZ、TFP、CaCl_2和EGTA对小麦幼苗含水量、膜透性及生长量的作用,同时测定了渗透胁迫下小麦幼苗钙、CaM含量的变化,结果如下: 1渗透胁迫下,10~7-10~4mol/L的Ca~(2+)对小麦幼芽及根系的生长有利,10~(?)和10~(?)mol/L的Ca~(2+)则抑制小麦幼芽、根系的生长,对于渗透胁迫下10mmol/L EGTA预处理的小麦,1mmol/L的CaCl_2能使其生长得到部分逆转,而5mmol/L和10mmol/L的CaCl_2则抑制其生长,这表明,只有适宜浓度的Ca~(2+)才对小麦的生长有利,Ca~(2+)浓度过高,反而会抑制生长,并且,渗透胁迫下小麦幼芽、幼根对外源Ca~2的依赖性增强,体现了钙对小麦抗旱的增强作用。 2渗透胁迫下,EGTA(1、5、10mmol/L)、LaCl_3(0.5、1mmol/L)、Verapamil(250、500μ mol/L)处理均抑制了小麦幼芽和根系的生长,并有明显的浓度效应,浓度越大,抑制程度也越大。而正常供水时,1mmol/L的EGTA和250μ mol/L Verapamil对小麦幼芽的生长无影响或稍有促进作用,这些结果表明,渗透胁迫下,小麦对缺钙更敏感,减少细胞外Ca~(2+)或阻断Ca(2+)吸收,会抑制小麦的生长,说明钙对小麦抵御干旱的重要性。 3渗透胁迫下,CPZ(25、50、100、200μ mol/L)及TFP(10、25、50、100、200μ mol/L)处理小麦幼芽,抑制了小麦根系和幼芽的生长,并表现出明显的浓度效应,浓度越大,抑制程度越高;而正常供水时,25μ mol/L的CPZ和10μ mol/L的TFP对小麦幼芽和根系的生长无影响或有促进作用,这表明,渗透胁迫下,抑制CaM活性对小麦的生长不利,降低了小麦的抗旱性。 4渗透胁迫下,与对照相比,小麦幼芽的CaM含量在胁迫6h时降低,然后逐渐升高,并且CaM的高峰时间与芽生长的高峰期一致,而根系的CaM含 量在最刊的 24 h一百低丁对照,36h后增加到高了对照的水平c这些结果 表明,渗透胁迫初期抑制小支幼芽和根系的hM台成,可能是于旱胁迫反 应的信号之一,冈而,保持正常的Ca\1功能对维持植株的抗旱性是至犬重 要的。 5渗透胁迫卜,外源游离*一、“八、hCI、\,;丑p。。门、nZ、仆P处理 促进了小麦幼芽和根系POD活性,并且经相关分析POD活性与小麦的生K 量丫显著或极显著负相关,冈此,内源Ca’-Ca\l信使系纹可能通过调V POD 话性而影叼了小支幼芽的抗旱性。 6 不同叮G-6000渗透胁迫表明,10‘。的PEG-6000即抑制了小支根羊叶的钙 含量,且叮巳浓度增加,对钙吸收的抑制柑度也增加;x‘;旺G-即()O处理, 小支幼白钙含量与对照相比在12卜时吐这川夭,在24h-ISh义逐渐升高, 】h时急剧减少,并且根系m氏的柠度最人,#从之,叶片的变化最小。 7 渗透胁迫与对照相比,小支根系和叫片的〔J含量丫不同的变化趋势, 叶片的CaM在胁迫IZh时迅这升高,然后陆低,而根系的CaM则是在胁迫 12h irk少,然后逐渐增加,到 72h时义降到低丁对照的水平。说明(参透胁 迫卜,小主根系、口十片的Ca\l有各白的灯异性啊应c最刊叶片Ca\1升高利 根系 C a\1降低,可能是幼由干旱信号乙一。 8 i&透胁迫-卜,lin。of.L的 LaCI.、100 u。of’L的 CPZ、100 u。of.L的 TFP。 10mmolL CaCI。和sin。。l’L gi EGTA使小麦幼苗叶片的相对含水量及根系的 绝对含水量有不同程度的降低,这一结果表明,〔。‘-Cd信使系统参与了 渗透胁卫卜小支幼苗水分平街的调节。 9 渗透W迫卜,1*。。卜L的L。CI、1加卜。oIL的CR、1b。O1L hCI。和 5。。O IL的 EGTj\处理增加了小支幼曲叶片和根系的细胞 B莫侵胜,使小支幼 苗受伤害的程度增加,这说明Ca‘-Ca\1信使系纹参与了细胞膜功能调乃。 10 渗透胁迫卜,LaCI.、CPZ、ITP处理小主幼苗,降低了小主口}片的干重, 说明,C。’-CJ系纹调节了渗透胁迫卜小支口f片的生K,进而影啊到干物 质积累。


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