对低温胁迫下萝卜幼苗逆境指标的影响

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1、Ca2+对低温胁迫下萝卜幼苗逆境指标的影响-农学论文Ca2+对低温胁迫下萝卜幼苗逆境指标的影响叶亚新１，杨玲玲１，朱勇良２（１．苏州科技学院化学生物与材料工程学院，江苏苏州２１５００９；２．江苏省太湖地区农业科学研究所，江苏苏州２１５１５５）摘要：以萝卜（ＲａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓＬ．）幼苗为材料，研究外源Ｃａ２＋对低温胁迫下萝卜幼苗逆境指标可溶性糖、丙二醛（ＭＤＡ）、脯氨酸（Ｐｒｏ）含量、过氧化物酶（ＰＯＤ）和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的影响。结果表明，在低温胁迫下，ＭＤＡ、可溶性糖以及Ｐｒｏ的含量明显上升，ＳＯＤ和

2、ＰＯＤ活性先下降再上升。用不同浓度的Ｃａ２＋处理后，可溶性糖和ＭＤＡ的含量相对对照组在处理后的第１天有所下降，而Ｐｒｏ的含量增加，ＰＯＤ和ＳＯＤ的活性变化则与处理的时间有关。用适当浓度的Ｃａ２＋处理可以增强萝卜幼苗对低温的抗性，降低低温对萝卜幼苗的伤害。关键词：低温胁迫；Ｃａ２＋；逆境指标；萝卜（ＲａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓＬ．）幼苗中图分类号：Ｓ６３１．１；Q945.78文献标识码：Ａ文章编号：０４３９－８１１４（２０１５）０7－1612－０6DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.

3、07.021低温对植物的毒害效应，按低温程度和受害情况，可分为冷害和冻害。冷害是指温度在零摄氏度以上时，虽无结冰现象，仍能使喜温植物受害甚至死亡，即零摄氏度以上的低温对植物的伤害。冷害是喜温植物北移的主要障碍，是喜温作物稳产高产的主要限制因子。近年来发现，低温引发的细胞内Ｃａ２＋水平升高，在抗寒锻炼中起着十分重要的作用。Ｃａ２＋充当低温信号的传递信使，启动抗寒锻炼，诱导抗寒基因的表达［１－４］。利用水母发光蛋白的转基因植物测定Ｃａ２＋浓度等研究揭示和证实，低温条件下由于质膜上电压门控Ｃａ２＋通道的开放而导致了Ｃａ２＋的流入［

4、５］。植物细胞膜感受到低温后，将低温信号通过Ｃａ２＋、ＡＢＡ（脱落酸）等第二信使继续向下游传递，其中Ｃａ２＋是低温信号转导时重要的第二信使［６］。张国增等［７］在研究低温胁迫下拟南芥ＣＢＦ１超表达突变体胞质中Ｃａ２＋浓度的变化时发现，Ｃａ２＋参与了ＣＢＦ１应答低温信号的转导过程，且ＣＢＦ１超表达突变体可能是通过提高胞质Ｃａ２＋的浓度来提高植物的抗低温胁迫能力。由此看来，Ｃａ２＋作为胞内的第二信使在低温胁迫下发挥着调控细胞的重要功能。Ｃａ２＋不仅在增强植物抵抗非生物逆境时具有重要作用，它在增强植物抗生物逆境如抗病防卫反应中也有

5、重要作用［８］。为此，试验通过测定ＣａＣｌ２处理后萝卜（ＲａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓＬ．）幼苗的丙二醛（ＭＤＡ）、可溶性糖和脯氨酸（Pro）浓度变化以及过氧化物酶（ＰＯＤ）和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的活力变化，探讨外源钙离子（Ｃａ２＋）提高植物抵抗低温胁迫以及其他胁迫的积极作用，旨在为进一步研究Ｃａ２＋增强植物抗逆性的机理提供依据。１材料与方法１．１种子来源富农正宗圆红萝卜，由苏州种子公司提供。１．２萝卜幼苗的培养和试验处理１．２．１萝卜幼苗的培养将萝卜种子用６０～７０℃的去离子水清洗数次，倒去漂浮的种子并将烂种、杂种挑去

6、。淘洗后置于干净的培养皿中待用。将种子播于底部放置湿滤纸的培养皿中，每个培养皿中放一定量的种子，然后在种子上方覆盖１张湿滤纸，加少量的去离子水（半浸没种子），盖好培养皿。最后置于２５℃的恒温箱中催芽。等到芽苗长至２～３ｃｍ时撤掉上方滤纸，置于光照培养室中加完全培养液［９］进行培养，当幼苗茎长至１０ｃｍ左右时将所有幼苗转移到培养瓶中，瓶壁避光。待幼苗长出第３片真叶时即进行胁迫试验。在萝卜幼苗的水培期间要保证培养液充足，并保持清洁。１．２．２试验处理１）温度的选择。参考文献［１０］和［１１］，确定以５℃作为试验的处理温度。２）试

7、验处理。将萝卜幼苗分组，Ａ——利用完全培养液培养；Ｂ——５ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２完全培养液培养；Ｃ——１０ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２完全培养液培养；Ｄ——１５ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２完全培养液培养，置于５℃、光照度３３％、白天１４ｈ、晚上１０ｈ的恒温培养箱中；另取适量幼苗置于２５℃、光照度３３％、白天１４ｈ、晚上１０ｈ的恒温培养箱中，作为常温对照，试验期间保证幼苗水培营养液充足。然后在培养１、２、３、４、５ｄ时分别测定两组幼苗的可溶性糖、ＭＤＡ、Pro含量以及ＰＯＤ和ＳＯＤ活性［１１］。１．３指标测定及方法可溶性糖、ＭＤＡ、Pro

8、含量，ＰＯＤ、ＳＯＤ活性的测定参考文献［９］和［１２］进行。试验数据采用统计软件ＳＰＳＳ１１．０进行分析处理。２结果与分析２．１低温胁迫对萝卜幼苗逆境指标的影响２．１．１５℃和２５℃下萝卜幼苗叶片中可溶性糖含量的变化在５℃和２５℃下分别测得萝卜幼苗叶片中１、２、３、４、５ｄ后可溶性糖含量的