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水稻抗寒性诱导性酶谱分析与分子生理学初步研究

吕俊  
【摘要】: 低温寒害是影响水稻高产优质的重要因素。细胞分裂素在调控作物抗寒性中起着十分重要的作用。本文试图从系统的酶谱分析这一角度对低温及细胞分裂素(6-BA)信号传导进行分子生理学方面的初步研究。另外我校水稻组近两年从湖南杂交水稻研究中心引进了超级稻(两优培九),产量及品质俱佳。本文试图通过酶谱分析对其抗寒性进行分析,并希望将酶谱分析这一便捷的方法更好、更准确地运用到作物抗性分析中去。主要结果如下: 1.酸性磷酸酯酶酶谱变化与低温及6-BA引起水稻的抗寒性提高直接相关。在低温下抗寒性强的品种(宿根糯)无论是否经6-BA处理均出现一条特异带A带,而抗寒性弱的品种(1954)在低温下并没有出现特异带,只是B带活性有所增强。但是低温下经6-BA处理的样品与未经6-BA处理的相比,低温下出现了变化的B带在6-BA的诱导下活性进一步增强了。超级稻的图谱上也发现了低温下无论是否经6-BA处理都诱导了一条特异带B带,同时A带活性增强。以上结果可能说明酸性磷酸酯酶参与了低温及6-BA信号传导的磷酸化与去磷酸化。 2.过氧化氢酶酶谱变化与低温及6-BA引起的水稻抗寒性提高直接相关。抗寒性强的品种(宿根糯)在低温下无论是否经6-BA处理其根部均出现了特异带D带,同时C带活性增强,而叶部出现了特异带c带。抗寒性弱的品种(1954)在低温下根部出现了一条特异带C带,叶部出现了一条特异带c带。低温下经6-BA处理的样品与未处理的相比,不仅C带进一步增强,而且还于寒害的第三天在根部诱导出了一条特异带D带。另外从酶谱可以看出根部C带活性随着寒害天数的增加而增强。超级稻(两优培九)在低温下无论是否经6—BA处理其根部C带活性都大大增强。这些变化可能是低温及6-BA诱导水稻抗寒性提高的部分原因所在。 3.超氧化物歧化酶(SOD)同工酶谱稳定,说明在本实验条件下,低温和6-BA并不影响SOD同工酶。本研究推测低温及6-BA是通过增加SOD酶稳定性来提高水稻的抗寒性。 4.苹果酸脱氢酶(MDH)酶谱变化与低温及6-BA引起的水稻抗寒性提高直接相关。抗寒性强(宿根糯)在低温下无论是否经6-BA处理,都在叶部出现了b带这条新同工酶带,同时根部A,B,F酶带增强。抗寒性弱的品种(1954)酶带B带在低温下表达受到影响,活性减弱,而低温下6-BA处理的样品与未经6-BA处理的相比,不仅维持了B带活性,还诱导出了一条特异带G带。超级稻(两优培九)在低温下根部B带酶活性减弱了,同时诱导出了一条特异带G带,而在低温下经6-BA处理的样品与未经6-BA处理的相比不仅也产生了特异带G带,而且活性进一步增强,同时还使后者酶谱中活性减弱了的B带保持正常的活性。这些变化可能是低温及6-BA诱导水稻抗寒性提高的部分原因所在。 5.6-BA在正常温度下对水稻同工酶谱并未产生影响,而在低温下6-BA可以影响同工酶的表达,即6-BA与低温两种信号互作,诱导了特异的酶带,调节了-酶的表达。 6.从酶谱研究的角度可以说明超级稻(两优培九)具有较强的抗寒性。


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