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环境因素对玉米根系钾离子跨膜转移的影响

作　者: 邓桂芳
导　师: 封克
学　校: 扬州大学
专　业: 植物营养学
关键词: 玉米钾吸收非选择性钾离子通道抑制剂环境条件
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

钾是植物细胞中含量最丰富的阳离子之一,对生物体具有重要的生理功能。现已证明,钾离子的跨细胞膜运输主要通过两种途径,即由K⁺载体蛋白组成的高亲和转运系统（载体运输）和由K⁺通道蛋白组成的低亲和转运系统（通道运输）来承担的,并发现了它们的专性抑制剂。但也有研究发现,当两种抑制剂同时加入后,植物对钾离子的吸收并没有停止。那么,此时植物对钾离子的吸收情况如何,环境因素对它有什么影响,到目前为止还没有明确的报道。本试验采用水培的方法,对先锋1号还是西玉3号两种玉米幼苗的钾离子的跨膜转移过程受环境因素的影响情况进行了研究,主要研究结果如下:1、在抑制剂的选择方面,发现1mmol/L的TEA比10mmol/L的TEA或0.2mmol/L的BaCl₂对钾离子通道的抑制效果更好。2、钾离子的跨细胞膜转移过程是通过载体蛋白组成的高亲和转运系统和由通道蛋白组成的低亲和系统共同完成的。但随着外源钾离子浓度的升高,前者贡献的的比例下降,后者贡献的比例增加。3、在同时加入钾载体抑制剂和钾通道抑制剂时,作物仍会通过非选择性离子通道来吸收K⁺。4、玉米对钾离子的吸收受吸收时间和品种的影响。先锋1号和西玉3号对钾离子的吸收速率都在吸收2小时后达到最大值,随着吸收时间的延长,吸收速率明显下降。先锋1号的吸收速率较西玉3号的高,这可能与其品种对饥饿反馈机制和诱导机制的差异有关。5、随温度升高,西玉3号和先锋1号对钾离子的吸收均呈先上升后下降的趋势,在25℃时吸收速率最大。随温度继续升高,吸收速率下降,这可能与温度升高后叶片蒸腾速率增大,植物细胞内钾离子外流有关。但加入抑制剂后的情况不同,钾离子的吸收速率虽较未加抑制剂的情况下较低,但是随着温度的升高,钾离子的吸收速率却呈现出上升的趋势。两种品种相比,先锋1号的钾离子吸收速率在加和不加抑制剂时均较西玉3号高。6、溶液pH影响植物对钾离子的吸收,不同品种所受到的影响也存在着差异。本试验表明,西玉3号较大的钾离子吸收速率发生在pH7.5左右,较低的吸收速率发生在pH4.5左右。加入抑制剂后,其吸收速率的变化与未加时的趋势相同。但先锋1号较大的钾离子吸收速率发生在pH6.5左右,而加入抑制剂后,其最大吸收速率却发生在pH7.5左右,较低的吸收速率发生在pH8.5左右。7、低pH条件下（pH4.5,pH5.5时）,两个玉米品种对钾离子的吸收均使营养液pH增加,而在高pH条件下（pH6.5,pH7.5和pH8.5时）,它们对钾离子的吸收均使营养液pH值降低。

全文目录

中文摘要  6-8
英文摘要  8-10
缩略语  10-11
文献综述  11-34
  1 钾离子通道研究现状  11-17
    1.1 钾离子通道的生理生化研究  11-14
      1.1.1 影响K~+通道开启的因子  12-14
        1.1.1.1 电位  12
        1.1.1.2 通道抑制剂  12-13
        1.1.1.3 第二信使cAMP和Ca~(2+)  13-14
        1.1.1.4 植物激素  14
        1.1.1.5 光和温度  14
        1.1.1.6 其它物质  14
    1.2 钾离子通道在植物体内的作用  14-15
    1.3 钾离子通道的分子生物学研究  15-17
      1.3.1 钾离子通道基因  15-17
      1.3.2 KAT1和AKT1在植物中的表达  17
  2 植物对钾离子的吸收  17-21
    2.1 植物吸收钾离子的机制  17-19
    2.2 钾离子吸收动力学  19-21
  3 钾和钙之问的相互作用  21
  4 植物体非选择性阳离子通道的研究现状  21-24
    4.1 植物细胞质膜上的NSCCs  22
    4.2 植物细胞内膜系统中的NSCCs  22-23
      4.2.1 液泡膜上的NSCCs  22
      4.2.2 内质网上的NSCCs  22-23
    4.3 非选择性阳离子通道在植物离子吸收中的作用  23-24
  5 pH与植物养分吸收  24-26
  参考文献  26-34
第一部分钾离子通道抑制剂的选择  34-44
  1 供试材料与试验方法  34-35
    1.1 供试材料准备  34
    1.2 试验方法  34-35
      1.2.1 NEM浓度的选择  34-35
      1.2.2 BaCl_2浓度的选择  35
      1.2.3 TEA浓度的选择  35
  2 结果与分析  35-40
    2.1 NEM浓度的选择  36-37
    2.2 BaCl_2浓度的选择  37-38
    2.3 TEA浓度的选择  38-40
  3 讨论  40-42
  4 结论  42
  参考文献  42-44
第二部分饥饿时间对玉米苗期钾离子吸收及根系生长的影响  44-51
  1 供试材料与试验方法  44-45
    1.1 供试材料  44-45
    1.2 试验方法  45
  2 结果与分析  45-47
    2.1 饥饿时间对玉米苗期K~+吸收的影响  45-46
    2.2 饥饿时间对玉米苗期根系生长的影响  46-47
  3 讨论  47-49
  4 结论  49
  参考文献  49-51
第三部分吸收时间与玉米苗期钾离子吸收速率间的关系  51-57
  1 供试材料与试验方法  51-53
    1.1 供试材料  51-52
    1.2 试验方法  52-53
  2 结果与分析  53-54
  3 讨论  54-55
  4 结论  55
  参考文献  55-57
第四部分温度对选择性钾离子通道及非选择性离子通道吸收钾离子的影响  57-66
  1 供试材料与试验方法  57-59
    1.1 供试材料  57-58
    1.2 试验方法  58-59
  2 结果与分析  59-62
  3 讨论  62-64
  4 结论  64
  参考文献  64-66
第五部分 PH值对选择性钾离子通道及非选择性离子通道吸收钾离子的影响  66-75
  1 供试材料与试验方法  67-68
    1.1 供试材料  67
    1.2 试验方法  67-68
  2 结果与分析  68-70
    2.1 不同pH条件下玉米对K~+的吸收和抑制剂对K~+吸收的影响  68-69
    2.2 玉米吸收钾离子与氢离子的释放  69-70
  3 讨论  70-72
  4 结论  72
  参考文献  72-75
结论  75-76
致谢  76-77
附表  77-81

环境因素对玉米根系钾离子跨膜转移的影响

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