干旱胁迫对高山离子芥试管苗抗氧化系统及其活性氧代谢的影响

该试验以高山离子芥试管苗(Chorispora bungeana)为试材,采用固液培养法,设置对照(不添加PEG-6000,CK),轻度干旱胁迫(5%PEG-6000)、中度干旱胁迫(20%PEG-6000)、重度干旱胁迫(40%PEG-6000)4个干旱处理水平,分析干旱胁迫对高山离子芥幼苗抗氧化系统、活性氧代谢等部分生理特征的影响,以揭示高山离子芥在干旱胁迫下的生理响应特征,为进一步探讨其对干旱环境的适应机制奠定基础。结果显示:(1)随着干旱胁迫程度的增加以及在各时间胁迫处理下,抗氧化酶SOD活性及可溶性糖含量显著升高,POD活性、丙二醛含量、CAT活性和APX活性均经历了先升后降的过程。(2)超氧阴离子(O-·2)的产生速率和过氧化氢(H2O2)的含量均显著升高;高山离子芥试管苗叶片相对电导率呈现出升-降-升的变化趋势。(3)相关分析结果显示,MDA与相对电导率、可溶性糖、SOD、APX、O-·2及H2O2呈极显著正相关关系,可溶性糖与SOD、POD、O-·2及H2O2呈极显著正相关关系;相对电导率以及保护酶系均与O-·2、H2O2呈极显著正相关关系。研究表明,高山离子芥具有较强的耐旱性,高山离子芥试管苗在响应干旱胁迫过程中,抗氧化酶系、活性氧代谢、脂质过氧化及渗透调节物等共同参与了高山离子芥试管苗对干旱胁迫的综合抗逆性形成,从而积极启动应对外界干旱环境的耐旱响应机制。     

高山离子芥试管苗在PEG-6000模拟干旱条件下的生理响应

以高山离子芥(Chorispora bungeana)为试材,采用固液培养法,设置对照(不添加PEG-6000,CK)、5%PEG-6000、10%PEG-6000、20%PEG-6000、40%PEG-6000五个干旱处理水平,研究了不同浓度PEG-6000模拟干旱环境下,对高山离子芥幼苗生理生化特性的影响。结果表明:干旱胁迫下,随着不同的处理时间,脯氨酸含量始终保持上升的趋势且含量显著高于对照;可溶性蛋白的含量也有波动,呈现先上升后下降的趋势;丙二醛(MDA)含量,随着时间的延长,呈现先升高再下降的趋势且含量显著高于对照。幼苗叶片叶绿素总含量呈现先升高后下降的趋势,在浓度为40%PEG-6000胁迫下,叶绿素总含量均显著低于对照;叶绿素a则有显著降低的趋势;叶绿素b在浓度为5%PEG-6000胁迫下显著升高,在浓度为10%、20%、40%PEG-6000胁迫下也呈现显著升高的趋势;但其含量总体低于叶绿素a;Chla/Chlb的值经历了先升高后下降的趋势且均高于对照。在各浓度及不同时间处理胁迫下,高山离子芥叶片K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量有明显波动:K+、Ca2在5%和10%PEG-6000胁迫6、12、24、48、72h后均显著高于对照,而40%PEG-6000胁迫后均显著低于对照。Na+在5%PEG-6000各时间段胁迫后含量较对照有所增加,在其它浓度和时间处理下其含量均低于对照;而Mg2+含量在40%PEG-6000胁迫下虽有下降趋势但均显著高于对照。表明在干旱胁迫下,高山离子芥通过改变渗透调节物、光合系统中叶绿素含量及离子含量等,启动应对外界干旱环境的耐旱响应机制,从生理角度揭示了高山离子芥响应耐旱的生理生态机理。