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水分胁迫下玉米幼苗根系渗透调节过程中的信号传递物质与途径的研究

郑凤荣  
【摘要】: 以抗旱性强的鲁玉14和抗旱性弱的掖单13两个玉米品种为材料,采用溶液培养幼苗、PEG模拟水分胁迫的方式,对水分胁迫下ABA与渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸、K~+、Na~+、Ca~(2+0、Lea蛋白之间的信号传递物质与途径进行了探讨,为PLD/PLC及Ca~(2+)╱CaM在植物抗逆性以及ABA信号的胞内传递中的作用提供理论依据,主要结果如下: 1.用PEG-6000模拟水分胁迫条件,并用20ppm的ABA、8mmol/L的KCI及10mmol/L的K~+通道抑制剂TEA饲喂玉米幼苗根系,对抗旱性不同的两个玉米品种的脯氨酸含量进行了测定,结果发现,随着水分胁迫的加剧和时间的延长,玉米幼苗根系的脯氨酸含量均呈现先上升后下降的趋势,并且外源ABA促进水分胁迫下的脯氨酸的积累,K~+可能在此过程中起作用。两个玉米品种的脯氨酸含量没有多大差异。 2.用10%PEG和15%PEG模拟不同程度的水分胁迫条件,并用20ppm的ABA、PLD/PLC的抑制剂新霉素硫酸盐以及ABA合成抑制剂Ancymidol饲喂玉米幼苗根系,对抗旱性不同的两个玉米品种的渗透调节物质进行测定,结果表明,水分胁迫下脯氨酸的积累存在两条途径,ABA依赖型和ABA非依赖型,并且PLD/PLC可能参与了外源ABA促进脯氨酸积累的信号传递;可溶性糖的信号传递也存在ABA依赖与ABA不依赖两条途径,每条途径也都存在PLD/PLC依赖与不依赖两条途径;ABA不能促进游离氨基酸的积累,PLD/PLC在此条途径起一定的作用;ABA在K~+积累中不起作用,并且PLD/PLC在此过程中也不起作用;ABA在Ca~(2+)积累中起作用,并且PLD/PLC在此过程中也起作用。 3.用15%PEG模拟水分胁迫条件,并用20ppm的ABA、Ca~(2+)抑制剂EGTA以及CaM抑制剂TFP饲喂玉米幼苗根系,对抗旱性不同的两个玉米品种的渗透调节物质进行测定,结果表明,水分胁迫下脯氨酸的积累存在两条途径,ABA依赖型和ABA非依赖型,并且Ca~(2+)/CAM可能参与了外源ABA促进脯氨酸积累的信号传递;可溶性糖的信号传递也存在ABA依赖与ABA不依赖两条途径,Ca~(2+)在依赖ABA的途径中起信号传递的作用;外源ABA不能促进游离氨基酸的积累,Ca~(2+)在此条途径中起作用。外源ABA不能促进K~+的吸收,但Ca~(2+)可在一定浓度范围内促进k~+的吸收;外源ABA能促进Ca~(2+)的吸收。 郑风荣:水分胁迫下玉米幼苗根系渗透调节过程中的信号传导物质与途径的研究 4.用10%PEG和15%PEG模拟不同程度的水分胁迫条件,并用20ppm的 ABA、PLDrpLC的抑制剂新霉素硫酸盐以及CaZ”抑制剂EGTA、CC抑制剂TFP 饲喂玉米幼苗根系,用SDS-PAGE测定了干旱诱导蛋白Lea的变化情况,结果表 明 Lea存在 ABA依赖与 ABA不依赖两条途径,并且 PLD/PLC以及 CaZ”/CaM在 Lea诱导过程中起一定的作用。


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