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干旱胁迫对拟南芥中芥子油苷含量的影响

任欢  
【摘要】: 研究了干旱胁迫对营养生长时期拟南芥(Arabidopsis thaliana)芥子油苷组成和含量的影响。摸索了干旱处理营养生长时期拟南芥的最适胁迫强度,分析了干旱胁迫下拟南芥莲座叶、种子和根中芥子油苷的转移模式及组合模式的变化,探讨了干旱胁迫下黑芥子酶活性与芥子油苷含量变化之间的关系,为进一步分析干旱胁迫对芥子油苷的调控提供基础资料。 拟南芥莲座叶、种子和根中芥子油苷组成不同。莲座叶中含有脂肪族的3MSOP(见目录后的缩略词表,下同)、4MSOB、5MSOP、6MSOH、8MSOO,吲哚族的4OH13M、13M、4MTI3M和1MTI3M。种子中以脂肪族为主,比莲座叶多了3OHP、4MTB、5MTP、3BOP、6MTH、4BOB、7MTH和8MTO,吲哚族则少了4MTI3M和1MTI3M。根与莲座叶比多了7MTH和8MTO,且吲哚族芥子油苷含量很高。 土壤自然干旱处理下,拟南芥莲座叶的芥子油苷总量从处理3 d起低于对照,且随着处理天数的增加与对照组的差异逐渐增大,在处理第9 d时与对照组之间差异最大。脂肪族芥子油苷总量的变化比较明显,与芥子油苷总量的变化趋势基本一致,吲哚族芥子油苷总量变化不大。在种子中,芥子油苷总量、脂肪族和吲哚族芥子油苷与对照组相比都有明显的下降趋势。 高浓度PEG胁迫下,胁迫强度的增加有利于拟南芥莲座叶中芥子油苷的合成与积累,在处理的最高浓度下(PEG浓度为0.35 g·mL~(-1),水势为-1.43 MPa)呈现最大值。然而拟南芥幼苗存活的时间很短。 通过两组实验结果并结合拟南芥生长时期及胁迫强度的限制,确定了适于处理营养生长时期拟南芥幼苗的PEG浓度为0.06g·mL~(-1)(水势为-0.08 MPa)。低浓度PEG胁迫(浓度为0.06 g·mL~(-1))下,拟南芥莲座叶和根中主要的芥子油苷含量的变化趋势有一定的差异,各种芥子油苷占芥子油苷总量的比例也有所变化。0.06 g·mL~(-1)PEG处理能够激发拟南芥幼苗的防御反应,从而使莲座叶芥子油苷含量升高,在胁迫第4 d时与对照组的差异达到最大值。脂肪族芥子油苷总量和吲哚族芥子油苷总量随处理时间的增加与芥子油苷总量有相同的变化趋势。根中芥子油苷与莲座叶中芥子油苷的变化趋势恰好相反,呈现下降趋势。在莲座叶和根中,4MSOB和1MTI3M分别占最大比例,二者的含量变化成为影响莲座叶和根中芥子油苷组合模式的主导因素。拟南芥莲座叶和根中黑芥子酶活性也有所变化,在处理前期活性逐渐升高,后期逐渐下降。与芥子油苷含量的变化相关性不大。


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