外源茉莉酸甲酯对渗透胁迫下玉米幼苗有机渗透调节物质代谢和AsA-GSH循环的影响

发布时间：2020-03-30 11:27

【摘要】：渗透胁迫是影响植物生长和发育的主要非生物胁迫之一。玉米作为我国重要的粮食作物,渗透胁迫严重影响其产量和分布。已有一些研究表明信号分子茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)可有效提高植物的抗渗透胁迫能力。然而,到目前为止,JA和MeJA调控植物适应渗透胁迫的机制还不清楚,这妨碍了相关研究的开展。基于此,本研究以玉米“德玉四号”为试验材料,研究了外源MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗主要有机渗透调节物质代谢和抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响。本研究取得的结果如下:1、外源MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗主要有机渗透调节物质代谢的影响(1)MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗一些生理指标的影响用不同浓度的MeJA(0、50、75、100、125、150、300μmol·L~(-1))处理渗透胁迫下的玉米幼苗96 h,发现75μmol·L~(-1)MeJA可显著提高玉米幼苗的组织活力,降低幼苗的电解质渗漏率和MDA含量,表明75μmol·L~-11 MeJA可有效提高玉米幼苗的抗渗透胁迫能力。(2)MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗脯氨酸代谢的影响75μmol·L~(-1)的MeJA处理可提高渗透胁迫下玉米幼苗的脯氨酸含量,上调脯氨酸合成关键酶Δ~1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(OAT)活性,以及上调ZmP5CS和ZmOAT的表达水平。此外,MeJA也抑制了脯氨酸降解酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性及ZmProDH的表达水平。这些结论指出MeJA涉及渗透胁迫诱发的脯氨酸积累信号转导事件,且MeJA诱发的脯氨酸积累是其活化脯氨酸的合成和抑制其降解的综合结果。(3)MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗甜菜碱和海藻糖代谢的影响以外源MeJA(75μmol·L~(-1))处理渗透胁迫下的玉米幼苗,研究了其对玉米幼苗甜菜碱和海藻糖代谢的影响。结果表明,MeJA处理提高了渗透胁迫下玉米幼苗的甜菜碱含量,上调了甜菜碱合成关键酶甜菜碱醛脱氢酶(BADH)的活性,以及ZmBADH和ZmCMO的表达水平;MeJA处理也提高了渗透胁迫下玉米幼苗的海藻糖含量,上调了海藻糖合成关键酶6-磷酸海藻糖合成酶(TPS)的活性及ZmTPS的表达水平。这些结果表明渗透胁迫下MeJA可能在玉米幼苗甜菜碱和海藻糖的合成中发挥着重要作用。2、外源MeJA对渗透胁迫下玉米幼苗AsA-GSH循环的影响外源MeJA处理提高了渗透胁迫下玉米幼苗的抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗坏血酸/单脱氢抗坏血酸(AsA/DHA)、还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)的比值,上调了AsA-GSH循环关键酶抗氧化酶脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,及ZmAPX、ZmGR、ZmCAT、ZmSOD、ZmDHAR和ZmMDHAR基因的表达水平。此外,MeJA明显降低了渗透胁迫下玉米幼苗MDA、过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子的含量,表明外源MeJA处理提高了渗透胁迫下玉米幼苗的抗氧化能力。综上所述,外源75μmol/L MeJA处理提高了渗透胁迫下玉米幼苗的渗透调节能力,以及抗氧化能力,从而增强了玉米幼苗对渗透胁迫的耐受能力。
【图文】：

图 2.1 不同浓度的 MeJA 对渗透胁迫下玉米胚芽鞘组织活力的影响re 2.1 Effects of different concentrations of MeJAon tissue vitality of maize coleoptileosmotic stress的小写字母表示差异达到 p<0.05 水平，大写字母表示差异达到 p<0.01 水平，下

图 2.1 不同浓度的 MeJA 对渗透胁迫下玉米胚芽鞘组织活力的影响ure 2.1 Effects of different concentrations of MeJAon tissue vitality of maize coleoptilosmotic stress同的小写字母表示差异达到 p<0.05 水平，，大写字母表示差异达到 p<0.01 水平，下
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S513;Q945.78

【参考文献】

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本文编号：2607488