誘抗劑HI誘導(dǎo)水稻R6耐鹽性的研究——PGP對(duì)水稻耐鹽性的影響.pdf

1、全世界大約有20％的可耕地受鹽漬化影響，土壤中過(guò)多的鹽分不僅抑制農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，也影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。水稻是重要的糧食作物，對(duì)鹽脅迫中度敏感。耐鹽水稻品種的培育和推廣可以有效利用鹽堿地，擴(kuò)大水稻種植面積，提高糧食總產(chǎn)量。本試驗(yàn)針對(duì)直接受鹽脅迫提高耐鹽性與耐鹽性研究的局限性，與誘抗劑的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)合醫(yī)學(xué)普遍認(rèn)為與多藥耐性密切相關(guān)以及國(guó)外權(quán)威性研究機(jī)構(gòu)最新研究表明與植物激素轉(zhuǎn)運(yùn)密切相關(guān)的PGP的特殊作用，使用自配誘抗劑HI(與基因芯片

2、雜交，誘導(dǎo)水稻R6產(chǎn)生特異PGPcDNA)與PGP相關(guān)藥物處理苗期低耐鹽性地方水稻品種R6后在0.5％或1％鹽濃度下生長(zhǎng)，測(cè)定生理生化指標(biāo)，探討PGP與水稻耐鹽性的關(guān)系，并在試驗(yàn)中得到以下結(jié)論。1 0.5％或1％鹽脅迫下，誘抗劑對(duì)水稻R6耐鹽性影響的研究1.1.以淡水為對(duì)照，誘抗劑HI促進(jìn)水稻R6胚根在0.5％與1％鹽脅迫下良好生長(zhǎng)，但對(duì)幼苗與不定根生長(zhǎng)沒(méi)有促進(jìn)作用。1.2.基因芯片檢測(cè)后NCBI網(wǎng)站同源性分析表明，1％鹽脅迫下誘抗劑H

3、I特效誘導(dǎo)編碼PGP的mdr基因片段特異表達(dá)。1.3．電導(dǎo)率檢測(cè)表明，1％鹽脅迫下誘抗劑HI降低R6根與幼苗的相對(duì)電導(dǎo)率、相對(duì)外滲率與傷害率，尤其是對(duì)根的作用最明顯。1.4.高效毛細(xì)管凝膠電泳表明，1％鹽脅迫30小時(shí)誘抗劑HI誘導(dǎo)R6表達(dá)7.8秒處特異堿性蛋白質(zhì)。2.PGP對(duì)誘抗劑誘導(dǎo)水稻耐鹽性影響的研究2.1篩選出PGP抑制劑(CsA與VP)與PGP誘導(dǎo)劑RFP，誘抗劑處理后用PGP抑制劑(CsA與VP)處理，或直接用PGP誘導(dǎo)劑RF

4、P處理后都于0.5％或1％鹽脅迫。0.5％鹽脅迫下PGP抑制劑CsA與VP相對(duì)降低了誘抗劑HI對(duì)胚根的促進(jìn)作用，而在1％鹽脅迫下正好相反增強(qiáng)了誘抗劑對(duì)胚根的促進(jìn)作用并促進(jìn)幼苗與不定根生長(zhǎng)。鹽脅迫下直接用RFP處理不能促進(jìn)胚根生長(zhǎng)卻大大促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。表明誘抗劑提高了R6苗期胚根耐鹽性，PGP抑制劑CsA與VP在不同濃度鹽脅迫下，對(duì)R6耐鹽性的影響略不同。在0.5％鹽脅迫下一定程度上逆轉(zhuǎn)其誘導(dǎo)作用，而在1％鹽脅迫下提高R6耐鹽性。PGP誘導(dǎo)

5、劑RFP的單獨(dú)使用雖不能誘導(dǎo)R6胚根耐鹽性卻大大提高了幼苗耐鹽性，也相應(yīng)提高了水稻R6的整體耐鹽性。 2.2生理生化檢測(cè)表明，0.5％NaCl脅迫下，誘抗劑大大提高了R6根系活力，少量增加葉綠素含量，HI對(duì)水稻起到保護(hù)作用，避免鹽脅迫的傷害。PGP抑制劑處理后的根系活力與葉綠素卻明顯下降，扭轉(zhuǎn)了誘抗劑對(duì)耐鹽性的誘導(dǎo)作用。PGP誘導(dǎo)劑降低根系活力卻大大提高葉綠素含量，表明PGP誘導(dǎo)劑RFP的單獨(dú)使用雖不能誘導(dǎo)R6胚根耐鹽性卻大大提

6、高了幼苗耐鹽性，整體上相應(yīng)提高了水稻R6的整體耐鹽性。但PGP抑制劑與誘導(dǎo)劑對(duì)根細(xì)胞可能造成一定傷害，出于生物體自身的調(diào)節(jié)機(jī)能與應(yīng)激對(duì)環(huán)境的反應(yīng)，鹽脅迫下R6通過(guò)提高自身的活躍吸收面積、活躍吸收／總吸收比來(lái)相應(yīng)提高對(duì)逆境的抵制能力。 2.3植物細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，不同處理后于0.5％鹽脅迫下，丙二醛(MDA)含量與鹽脅迫對(duì)照相比均不同程度下降，可溶性糖含量均不同程度上升。PGP抑制劑處理的與誘抗劑對(duì)照MDA含量的差別不

7、大，所以PGP抑制劑不能通過(guò)增加MDA含量來(lái)扭轉(zhuǎn)誘抗劑對(duì)水稻：R6耐鹽性的誘導(dǎo)作用，而PGP誘導(dǎo)劑處理相對(duì)誘抗劑處理的下降比較多，表明PGP誘導(dǎo)劑能通過(guò)降低幼苗MDA含量來(lái)加強(qiáng)誘抗劑對(duì)水稻R6的耐鹽性誘導(dǎo)。同時(shí)PGP抑制劑與誘導(dǎo)劑處理的可溶性糖相對(duì)誘抗劑都下降，所以誘抗劑HI更能自我保護(hù)提高耐鹽性，而PGP抑制劑通過(guò)減少可溶性糖扭轉(zhuǎn)了誘抗劑對(duì)耐鹽性的誘導(dǎo)。誘導(dǎo)劑與鹽脅迫相比可溶性糖也只是少量增加，所以單獨(dú)使用：PGP誘導(dǎo)劑通過(guò)提高可溶性

8、糖含量誘導(dǎo)耐鹽性作用不大。 2.41％鹽脅迫下不同處理根組織石蠟切片與脯氨酸含量測(cè)定表明，誘抗劑與鹽脅迫對(duì)根細(xì)胞沒(méi)有損害作用，但PGP抑制劑CsA、VP和與誘導(dǎo)劑RFP對(duì)水稻根細(xì)胞有不同程度的損害作用，其中PGP抑制劑對(duì)細(xì)胞的損害最大。另外經(jīng)其他處理后在1％NaCI脅迫下或直接受1％NaCl脅迫的幼苗與根脯氨酸積累量不同程度的升高，說(shuō)明鹽脅迫下水稻幼苗與根能通過(guò)增加體內(nèi)脯氨酸含量調(diào)節(jié)抗性，但PGP抑制劑促使脯氨酸大量積累是一種傷

9、害表現(xiàn)，而PGP誘導(dǎo)劑RFP處理，相對(duì)抑制了脯氨酸的積累，未能促進(jìn)耐鹽性的增強(qiáng)。 2.5 SDS-PAGE檢測(cè)表明，1％鹽脅迫下，不同處理使R6在幼苗與根源在不同時(shí)間堿性蛋白與中性蛋白有不同的變化。 2.6 ELISA內(nèi)源激素測(cè)定結(jié)果表明，1％鹽脅迫下，誘抗劑促進(jìn)IAA由幼苗向根系轉(zhuǎn)運(yùn)，而PGP抑制劑CsA、VP通過(guò)抑制PGP產(chǎn)生抑制IAA向根部轉(zhuǎn)運(yùn)。單獨(dú)使用PGP誘導(dǎo)劑處理的幼苗IAA含量大量增加，而根系IAA含量急劇