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干旱胁迫下外源NO对杨树气孔运动及其抗旱性的影响

付士磊  
【摘要】:干旱是制约杨树速生丰产林发展的主要因素之一,研究干旱胁迫下杨树光合作用的限制因素,寻找价格低廉的新型抗旱剂,对于干旱半干旱地区发展杨树速生丰产林具有重要意义。本文分析了干旱胁迫下杨树光合作用的限制因素,探讨了一氧化氮(NO)对杨树气孔运动的调节,并研究了其对杨树抗旱性的影响,试图从分子水平揭示植物气孔运动的机理及抗旱机制,为研究提高杨树抗旱性的化控措施提供参考。主要结果如下: 1.干旱胁迫初期,杨树光合速率下降的原因是气孔导度下降所导致的气孔限制;后期,非气孔限制又成为主要原因。 干旱胁迫后期PSⅡ潜在活性中心受损,低光能转化效率成为光合作用的重要限制因子。 107杨具有较强的抗氧化能力,干旱诱导酶活性提高;小青杨抗氧化能力较弱,造成活性氧积累,导致光氧化伤害。 2.NO和ABA都能诱导杨树离体叶片气孔关闭,且有浓度效应;NO清除剂(C-PTIO)可减弱NO和ABA对气孔关闭的诱导效应,而NO的存在则加强了ABA对气孔关闭的诱导效应。表明ABA调控气孔运动的过程中需要NO的参与,NO是ABA信号转导过程中不可缺少的重要物质。 不同浓度SNP和ABA处理杨树离体叶片,SOD活性变化不明显,而POD活性受到显著抑制。粗酶液的体外实验表明,不同浓度SNP对POD活性的抑制呈明显的浓度及时间效应;而ABA对POD活性则几乎没有影响。证实NO能对H_2O_2的代谢起到一定的调节作用,而ABA则不能直接调节H_2O_2的代谢,进一步说明在ABA调控气孔运动的过程中需要NO的参与,由此推测ABA对杨树叶片气孔运动的调节可能与NO 摘要 对POD的抑制有一定的关系。 3.经SNP处理后,杨树叶片水势对干早胁迫的敏感程度下降,叶片 气孔导度降低,蒸腾作用减弱,含水率升高,叶片保水能力增强。同时, SNP处理能提高杨树叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量,也就提高了杨树 干早条件下抗脱水的能力。 SNP处理后,杨树叶片相对电导率和MDA均比对照有所降低,二 者变化基本一致,表明SNP处理后可减轻干早胁迫对细胞膜的伤害。


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