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海洋盐生植物大叶藻耐盐机理研究

作　者: 叶春江
导　师: 赵可夫
学　校: 山东师范大学
专　业: 植物学
关键词: 大叶藻显微及超微结构 MDH PEPC X-ray微区分析
分类号: Q945
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 238次
引　用: 2次
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内容摘要

主要研究和探讨了三个方面的问题：1)大叶藻显微及超微结构研究；2)大叶藻渗透调节物质及其亚细胞定位研究；3)高盐度适应对大叶藻生理效应的研究。分别对大叶藻的根、茎、叶作石蜡切片和超薄切片，作光镜和电镜观察。显微及超微结构研究表明：气道（aerial cavity）是贯穿整个植株的一种结构；叶表皮细胞与海水接触面的细胞壁具有非常厚的致密结构，而叶表皮细胞间及叶表皮细胞与叶肉细胞间的这种增厚要小的多或根本不存在；叶绿体主要集中于叶表皮细胞中，表明叶表皮细胞是大叶藻的主要光合场所；叶表皮细胞与叶肉细胞的接触面的质膜具有传递细胞样（transfer cell-like）结构，即质膜上形成许多的突起，有利于光合同化产物及已进入叶表皮细胞的Na⁺、Cl^-离子向叶肉细胞中的快速转移；第一层叶肉细胞与叶表皮细胞相邻侧的胞质中总是聚集着许多叶绿体和线粒体，说明此处物质的主动转运过程十分的活跃，要消耗大量的ATP。根表皮细胞的细胞壁同样具有致密的增厚部分，但这一增厚在根表皮细胞的各个侧面上的厚度十分一致，同时根表皮细胞中具有巨大的中央液泡，细胞质被挤成紧贴质膜的薄薄一层。以上两点均不同于叶表皮细胞。对大叶藻根、茎、叶中各种有机及无机渗透调节剂含量的测定和各种渗透调剂对大叶藻渗透调节贡献的计算表明，无机离子特别是Na⁺和K⁺是大叶藻最主要的无机渗透调节剂；而可溶性糖和游离氨基酸是大叶藻最主要的有机渗透调节剂。离子X-ray微区分析表明叶肉细胞是积累有毒离子的最主要部位。同时本研究表明，细胞间的离子区域化是大叶藻避免有毒离子在光合细胞中积累的重要方式。高盐度适应对叶藻的一些生理效应表明在高于海水的盐度下，大叶藻叶片中MDA（malon dialdehyde）、还原性糖和Na⁺、Cl^-离子含量及渗透势均随海水盐度的提高而增加，但K⁺、游离氨基酸的含量均降低。从处理5天的植株中提取的MDH在体外盐度梯度下，其活性大小依次为其活性（A）大小依次为A_100％ASW＞A_150％ASWA_{200％ASW（artificial seawater）}。但对于PEPC，100％ASW和200％ASW处理的结果相似（其活性对盐度不敏感），而从150％ASW处理植株中提取的PEPC（phosphoenolpyruvate carboxylase）活性似乎对盐度具有一定的依赖性（活性对盐度依赖性较大）。本实验结果显示由150％ASW处理的植株，在一定的盐度下其光合速率均高于另外两组处理（100％ASW和200％ASW），并且3个处理的光合速率与其PEPC活性表现相一致。X-ray microanalysis结果表明150％ASW处理中，叶表皮细胞中液泡已基本被Na⁺和Cl^-离子所饱和，胞质中Na⁺和Cl^-的浓度开始升高，但叶肉细胞胞质中Cl^-的含量并没有相应的升高，这似乎表明大叶藻对Cl^-离子的吸收具有更高的选择性（较对Na⁺的吸收）。但是，经150％ASW处理的大叶藻植株是否受到盐害还有待于进一步探讨。同时本实验也说明“大叶藻耐盐性至少在一定程度上是由于其代谢酶对盐度的耐性造成的”这一说法是不合适的。最后本文提出：不受蒸腾作用的影响可能是海草耐盐机理的重要组成部分之一。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-6
研究进展综述  6-13
显微及超微结构研究  13-17
渗透调节物质的研究  17-23
盐度适应效应的研究  23-32
参考文献  32-35
问题与展望  35-36
硕士期间发表论文及奖励  36-37
致谢  37-38
附图  38-43

海洋盐生植物大叶藻耐盐机理研究

内容摘要

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