用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶 在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来入侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群，其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平，对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位，明确其在高温适应性中的作用，试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下，紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面；经40 ℃高温处理后，在不同的处理时间下，抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异，其中以处理12 h时差异最大，具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群，ATP酶的定位点除细胞壁外，在细胞膜上也呈现大量的分布，而敏感种群在处理12 h时的酶活性明显降低，只在细胞壁上有零星的分布。处理24 h时，敏感种群叶片已完全萎蔫，细胞结构毁坏，细胞膜破损；而抗高温种群叶片仍然完好，细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40 ℃高温处理后，紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群，初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。