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《重庆大学》 2002年
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声波刺激对菊花根系生长影响的实验研究

贾毅  
【摘要】: 植物与环境是相互作用不可分割的统一体,两者相互依赖,相互影响。环境因子对植物生长的影响是植物生理学和生物物理学中的一个热点。相对于电磁波、光、热等环境因子,声波对植物的生长、发育的研究起步较晚。已有的研究表明,声波对植物的生长发育有重要影响。本文以菊花幼苗为实验材料,加载一定强度和频率的声波刺激,初步探讨了菊花根系在声波刺激下的生长变化情况。 本文通过对组织培养中的菊花幼苗进行1000Hz、100dB的声波刺激,发现刺激组刺激9天,每天1小时的生长情况相对较好,通过对根系细胞质膜差别透性的测定,与对照组没有明显变化,表明声波刺激的强度并未对菊花幼苗产生伤害。植物组织的分裂生长与组织中糖和蛋白质含量的高低密切相关,根的活力与吸收作用的强弱有直接关系。测定刺激组与对照组的可溶性糖、可溶性蛋白含量、α淀粉酶活性及根系活力的结果要明显高于对照组,说明在此条件下的声波刺激使菊花幼苗的生长代谢得到了促进。 用两相法分离得到纯净的质膜,并研究在一定强度(100dB)和频率(1000Hz)的声波刺激对质膜结构状态的影响。结果表明,声波刺激使标记质膜的DPH荧光偏振值降低、MC540荧光强度增加。表明一定强度和频率的声波刺激使质膜变的疏松,膜表面电荷密度降低,疏水性降低,流动性增加。蛋白质二级结构对蛋白功能的实现有重要作用,本文用红外光谱方法测定了声波刺激对质膜蛋白酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ带的影响。实验结果表明,声波刺激对质膜蛋白的α螺旋影响相对较小,其特征谱带变化在5cm-1以下,而对酰胺Ⅱ带的β折叠影响较大,其波数增大10cm-1左右,表明声波刺激对质膜蛋白二级结构产生了影响。 对声波刺激下菊花根系H+-ATPase中的活性调控作了初步研究。实验结果表明,在给定条件的声波刺激下,根系细胞质膜H+-ATPase活性显著升高。发现H+-ATPase活性对培养基中的Ca2+的浓度敏感,如果加入钙离子载体A23187,则对H+-ATPase活性的提高有促进作用。而在培养基中加入质膜钙离子通道抑制剂异博定(Veraparimal)则可对H+-ATPase活性有抑制作用。如果在培养基中添加蛋白激酶抑制剂星孢霉素,则H+-ATPase活性则不被激活。这些实验结果说明,H+-ATPase在声波刺激下其活性的调控可能是通过可逆磷酸化模式进行的。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q947

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