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铅胁迫对小麦幼苗生理特性及叶片全蛋白的影响

作　者: 韩红江
导　师: 李维平
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物学
关键词: 小麦铅胁迫光合特性抗氧化酶活性蛋白质
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以陕253为试验材料,采用水培法培养小麦幼苗,在不同Pb2+浓度处理下测定幼苗的光合特性及生理指标,把作物的生长状况与相关的指标联系起来,同时从蛋白质层面研究铅胁迫对小麦的影响,可为重金属对植物毒害机理研究提供依据。试验取得了以下结果:1.通过测定小麦叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2、SPAD值,探讨铅胁迫对小麦幼苗光合作用以及叶绿素含量的影响。结果显示,适宜浓度(50、100mg/L)的Pb促进幼苗植株及根的生长,但是当其浓度超过一定范围(200、300mg/L)浓度的Pb对小麦幼苗生长不利,抑制小麦的生长及主根的生长;铅对小麦的光合作用产生影响,光合作用变化的原因主要是非气孔因素引起的。当铅浓度为100mg/L时,小麦株高、净光合速率、叶绿素含量达到最大,开始抑制小麦光合作用的铅浓度为200mg/L;叶绿素含量的变化与光合速率的变化趋势一致,表现为随铅浓度升高,SPAD值和光合速率上升。但达到一定值后,铅浓度提高,SPAD值却不再增加,光合速率也不再增加,反而下降。2.通过测定过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶以及丙二醛含量,研究胁迫对抗氧化酶系统活性及膜脂过氧化作用的影响。结果显示,低浓度铅处理下,丙二醛含量没有发生明显的变化,但当高浓度铅处理是丙二醛含量剧增。这说明铅浓度超过一定范围时,植株的细胞膜系统受到损伤,受损程度与铅的浓度成正相关;不同铅浓度对小麦叶片抗氧化酶的活性影响不一致:植物在胁迫初期,SOD、POD、CAT活性均被激活,但SOD被激活的程度最大,POD、CAT变化幅度较小,这是植物抗铅毒害的一种反应。但在高浓度铅胁迫下,随着时间的延长保护酶活性下降,清除自由基的作用逐渐减弱,表明抗氧化酶对膜系统的保护是有一定限度的,这三种保护酶相互协调,保护细胞免受铅引起的氧化胁迫伤害,对小麦的耐受性起着重要的作用。3.以TCA/丙酮法提取小麦叶片全蛋白,研究铅胁迫对小麦叶片蛋白的影响。结果显示,经SDS-PAGE电泳后发现,某些蛋白质被诱导合成,某些蛋白质表达丰度上调,同时原有的一些蛋白消失。铅处理完全抑制了分子量约38.0kD左右(在各铅处理浓度下消失的№.1条带)的蛋白亚基的表达,诱导出40KD(№.2)新的差异蛋白的表达,以及两种表达丰度上调的蛋白(№.3、№.4),分子量大概在70KD左右。由此推测,消失的蛋白可能是与光合作用有关的一类蛋白,新出现的蛋白可能是一种重金属结合蛋白或者热激蛋白。

铅胁迫对小麦幼苗生理特性及叶片全蛋白的影响

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