摘要: 盐碱化是世界范围内，特别是干旱和半干旱地区农业发展面临的最严重制约因素之一。它限制植物的生长发育和地理分布，同时通过渗透胁迫、离子失衡和毒性作用对植物的生理生化产生不利影响。这些影响包括抑制植物种子萌发，限制光合作用使植物积累的生... 展开 盐碱化是世界范围内，特别是干旱和半干旱地区农业发展面临的最严重制约因素之一。它限制植物的生长发育和地理分布，同时通过渗透胁迫、离子失衡和毒性作用对植物的生理生化产生不利影响。这些影响包括抑制植物种子萌发，限制光合作用使植物积累的生物量减少，加速细胞中活性氧(Reactive oxygen species，ROS)的生成引起细胞膜的膜脂过氧化等，从而阻碍植物的正常生长发育。因而研究植物的抗盐机理就显得非常重要。本实验以“陇春30号”小麦(Triticum aestivum L.)为实验材料，研究了100mg·L-1的茶多酚(Tea Polyphenols，TP)对150mmol·L-1盐胁迫下小麦生理特性和相关基因表达方面的影响，主要研究结果如下： 1、盐处理显著抑制小麦种子的萌发，导致小麦幼苗生物量减少，同时使根冠比、叶片丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量、组织自动氧化速率、相对电导率(Relative electrical conductance，REC)和细胞活力丧失指数均显著升高；TP的添加有效的缓解了盐对小麦种子萌发的抑制作用，对小麦幼苗生物量和根冠比无显著影响，而使小麦叶片膜脂过氧化程度和细胞活力丧失指数降低。 2、盐胁迫显著降低了小麦叶绿素(Chlorophyll，Chl)含量和叶绿素/类胡萝卜素(Chlorophyll/Carotenoid，Chl/Car)比值，同时，也使最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、光系统II(PSII)反应中心潜在活性(Fv/F0)、PSII电子传递效率(Fm/F0)、光化学淬灭(qL)和非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]值减小，而导致初始荧光(F0)、非光化学淬灭(qN)和调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]值升高；TP缓解了盐胁迫下小麦Chl含量、Fm、Fv、Fv/F0、Fm/F0、qL和Y(NO)值的降低及F0、qN和Y(NPQ)的升高。 3、单独盐胁迫使小麦幼苗叶中可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸(Proline，Pro)大量积累，且三者均是6d的积累量大于3d；此外，1d和3d的鸟氨酸转氨酶(Ornithine transaminase，OAT)、谷氨酸激酶(Glutamate kinase，GK)、吡咯啉-5-羧酸合成酶(Pyrroline-5-carboxylic acid synthase，P5CS)及脯氨酸脱氢酶(Proline dehydrogenase，PDH)酶活和OAT、P5CS、吡咯啉-5-羧酸还原酶(Pyrroline-5-carboxylic acid reductase，P5CR)和PDH基因的表达都增大；6d时GK和P5CS酶活性及基因表达升高，而OAT和PDH酶活性和基因表达下降，同时P5CR的表达量也降低。TP的添加降低了盐诱导的可溶性蛋白和可溶性糖的含量，同时诱导了OAT、GK、P5CS及PDH酶活性增强和OAT、P5CS、P5CR和PDH的基因表达的上调，因而促使小麦叶中的Pro含量进一步升高。 4、盐诱导小麦幼苗叶中过氧化氢(Hydrogen peroxide，H2O2)含量升高，2d和4d时同源超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，Cu/Zn-SOD和Mn-SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(Aseorbate peroxidase，APX)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)表达量均升高，而过氧化氢酶(Catalase,CAT)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)基因表达量仅在4d时升高；此外，除Cu/Zn-SOD在2d时达到最大，Mn-SOD、CAT、POD、APX和GR基因的表达量均随时间延长呈现先升后降的趋势且在4d时达到最大值。盐处理下TP的加入有效的减少了小麦叶中积累的H2O2，且导致Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、CAT和POD在4d和6d时均下调，而APX的表达量在2d、4d和6d均上调且随处理时间延长而上升，GR只有在4d时下调，其余时间点上调。 以上结果表明：盐胁迫抑制小麦种子萌发，诱导幼苗叶中MDA含量、膜组织自动氧化速率、REC及细胞活力丧失升高，导致细胞膜通透性增大；且使幼苗叶中Chl含量及Fm、Fv、Fv/F0、Fm/F0、qL和Y(NO)减小，qN和Y(NPQ)增大进而增加光能热耗散的比例，影响小麦幼苗的光合能力导致其生物量积累减少。此外，盐胁迫使小麦叶中可溶性蛋白和可溶性糖含量升高，同时诱导处理3d的小麦幼苗Pro代谢酶OAT、GK、P5CS和PDH酶活性与OAT、P5CS和P5CR基因表达的上调，6d的GK、P5CS酶活性和P5CS基因表达上调，OAT、PDH酶活和基因表达降低从而使Pro含量增加；抗氧化酶基因转录水平的上调可能有利于清除细胞内积累的H2O2提高小麦的耐盐能力。TP的添加缓解了盐对种子萌发、幼苗叶膜通透性、细胞活力及Chl含量和Chl荧光参数的影响，使膜脂过氧化程度和热耗散的能量减弱，提高了小麦幼苗的光合能力。盐胁迫下TP的加入诱导部分Pro代谢酶和基因表达增强促进Pro含量进一步升高，同时使H2O2减少；此外，导致SOD、CAT和POD基因转录水平下调，而APX和GR基因转录水平上调。 收起