摘要
水杨酸(salicylic acid，SA)是植物体内产生的一种简单的酚类物质。作为植物内源信号分子，在植物许多生理过程中的作用越来越受到重视。近些年来。陆续发现SA能提高植物对非生物逆境的抗性，如提高植物的抗盐性、抗寒性、抗热性以及抗旱性等。我们这项研究的目的在于考察外源水杨酸预处理对干条件下大麦幼苗生理活动的影响，初步阐明水分胁迫下，光系统Ⅱ的主要功能蛋白D1，D2，LHCII及其相应的基因表达与SA，活性氧ROS之间的关系和相互作用机理。 供试材料为大麦(Hordeum，vulgare L.)。直接用含PEG-6000(16％)的培养液胁迫的大麦幼苗为对照样(CK)；用0.25mmol/L 的SA浸泡大麦幼苗根部预处理1天再用含16％(w/v)PEG-6000的培养液进行水分胁迫(SA)；用0.25mmol/L的SA+0.5mmol/L DMTU(二甲基硫脲，一种H<,2>O<,2>清除剂)预处理24小时后再用含16％(w/v)PEG-6000的培养液进行水分胁迫处理(SA+D)。以1d为间隔，三组处理时间为Oh、24h、48、72h。 用0-1.5mmol/L 11种不同浓度的水杨酸进行预处理，水分胁迫2天后，测量电渗率和丙二醛含量后分析表明：0.25mmol/L的SA预处理是最佳浓度，说明SA提高植物的水分胁迫抗性与浓度密切相关。 测定CK、SA、SA+D的RWC，电渗率，MDA的含量及叶总H<,2>O<,2>的含量表明，SA预处理能使RWC的下降和电渗率，MDA的含量及叶总H<,2>O<,2>的含量的上升减缓。在SA+D预处理中清除了H<,2>O<,2>，则后来的胁迫中SA的保护作用消失，说明SA的保护作用与ROS有关。SA+D预处理后细胞总H<,2>O<,2>的变化与叶绿体H<,2>O<,2>的变化不同，叶绿体H<,2>O<,2>总是维持低水平。 SDS-PAGE和Western杂交分析表明：CK的类囊体膜蛋白组分稳态水平随胁迫处理时间的延长而持续下降，尤其是光系统Ⅱ功能蛋白中的内周天线CP43，CP47，OEE1，CF1和光系统Ⅱ外周天线IMCII(23-30kD范围多肽)下降较为明显。相比之下，SA，SA+D的类囊体膜蛋白组分稳态水平随胁迫处理时间的延长下降的水平轻微。 Northern杂交分析表明：SA同样可以在转录水平保护光系统，但核编码的cab和rbcS基因的转录水平与叶绿体编码的基因的转录水平是不一样的，在用SA+D处理的幼苗中，核编码的cab和rbcS基因随着水分胁迫的下降加剧，转录水平下降的最严重，甚至超过了CK。SA预处理的下降程度明显减缓。核基因cab和rbcS转录水平的变化与细胞核，细胞浆内的ROS的变化一致。叶绿体编码的基因psbA，psbD则在SA和SA+D中，在水分胁迫下仅表现出轻微的下降，这和叶绿体内ROS和蛋白的变化是一致的。比较Northern杂交和Western杂交的结果可以得知：SA+D的处理中，cab转录的mRNA的下降和LHCII蛋白保持稳定的情况表现的不一致，这是因为LMCII维持含量不需要大量cabmRNA，而它的含量主要与叶绿体的ROS有关。 经SA预处理24h后，气孔导度降低，随之CO<,2>的同化速率降低，这是一种胁迫反应，，在随后的水分胁迫中，气孔导度和CO<,2>的同化速率降低程度减缓，SA提高了水分胁迫抗性。在SA+D预处理中清除了H<,2>O<,2>，则SA的保护作用消失，说明SA提高了水分胁迫抗性与ROS有关。 用SA或SA+D预处理大麦幼苗24小时，在随后的水分胁迫中可观察到Fv/Fm，Fv'/Fm'和Ф<,PSII>的数值比CK更高。表明SA对Fv/Fm，Fv'/Fm'和Ф<,PSII>有保护作用。这种保护作用与SA或SA+D预处理后叶绿体内低水平ROS相关。 用SA预处理大麦幼苗24小时，可观察到Fv'/Fm'的值比对照CK更高，即在有热耗散时，PSII的最大光合效率增高；对应的NPQ的变化是：加SA后，降低很明显，即：SA能减少PSII的热耗散，SA+D的变化介于CK和SA之间，说明SA对PSII热耗散的调节部分依赖于活性氧。 SA预处理大麦幼苗对水分胁迫的抗性与SA预处理所用的浓度有密切的关系。SA预处理提高大麦幼苗对水分胁迫的抗性与活性氧有关。光系统Ⅱ的主要功能蛋白D1，D2，LHCII及其相应的基因转录在水分胁迫下会逐渐下降，而SA预处理能缓解这种下降，SA缓解渗透胁迫主要是通过ROS，而并非SA本身作用。关键词：水杨酸大麦水分胁迫光系统Ⅱ活性氧基因表达第二章中国象牙参属新分类群及花粉特征的研究植物学专业研究生罗明华指导老师林宏辉本研究报道了姜科Zingiberaceae象牙参属Roscoea的一种新植物，以及在光学显微镜和扫描电镜下观察到的象牙参属Roscoea 11种3变种的花粉形态特征和研究结果。 描述了云南姜科Zingiberaceae 一新种，即苍山象牙参.Roscoea cangshanensis M.H.Luo，X.F.Gao & H.H.Lin。该种与大理象牙参R.forrestiiCowley在体态上相近，但唇瓣深裂成2裂片，每个裂片再2裂，基部收缩成具白色条纹的柄，叶片较狭窄，(2-)7-24×1.5-2.5 cm，叶片基部狭缩成叶柄状而不同。该新种叶片基部狭缩成叶柄状，唇瓣倒卵状楔形，长2.5-3.5 cm，宽2.5-3.0cm，基部收缩成具白色条纹的柄，与长柄象牙参 R. debilis Gagnep.相似，但苞片非管状，较短，长5-15 mm，隐藏于叶鞘内，花冠管较长， 10-12.5 cm，唇瓣深裂成2裂片，每个裂片再2裂，可与后者明显区别。就目前来看，本研究发现了象牙参的一新种是中国特有种；花粉特征的研究支持新种苍山象牙参 R.cangshanensis的建立。 对本属花粉的研究表明：花粉类型属于无萌发孔型(Type Nonaperturate)，具刺亚型(Subtype Spinate)，长刺组(Group Long-spinate)。花粉为单粒。球形花粉粒大小变异幅度为47.2-88.5μm，属中小型花粉。花粉不具萌发孔。花粉壁厚为1.8-3.4μm。外壁薄，分层不明显，内壁厚。根据Hesse和Kubitzki的研究资料，将内壁分为外层及内层。外壁表面具刺状纹饰，刺长为2.0-4.6μm，刺间的外壁表面有皱褶，或比较平整而带有少数颗粒或有小突起。 花粉特征的相似性表明本属是一个单起源的自然类群。根据花粉表面刺间是否皱褶的稳定特征分为外壁刺间皱褶亚组Subgroup crapy-surface和外壁刺间平整亚组Subgroup smooth-surface两个亚组。根据花粉特征和分亚组支持毛象牙参R．cautleoides Gagnepain vat．pubescens Z．Y Zhu独立成种，予以恢复。并可将微凹象牙参R.tibetica Batalin var．emarginata S．Q．Tong并入藏象牙参 Roscoea tibetica Batalin。与邻近属花粉的相似点表明了它们相近的亲源关系。对象牙参属Roscoea的花粉花粉形态的研究为分类学上更进一步研究该属乃至姜科植物的分类与系统演化提供了资料。
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