外源H2O2處理對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生理生化特性的影響.pdf

1、活性氧(Reactiveoxygenspecies，ROS)是植物體自身代謝產(chǎn)生的一類物質(zhì)，主要包括過氧化氫(Hydrogenperoxide，H2O2)、超氧陰離子(O2ˉ)、羥自由基(·OH)、單線態(tài)氧(1O2)等。逆境脅迫會(huì)導(dǎo)致ROS的的積累，從而氧化損傷細(xì)胞組分(破壞蛋白質(zhì)、膜脂、DNA等)及影響正常代謝。植物體可利用超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)、過氧化氫酶(Catalase，CAT)、過氧化

2、物酶(Peroxidase，POD)、抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbateperoxidase，APX)、谷胱甘肽還原酶(Glutathionereductase，GR)等抗氧化酶來清除多余ROS，使活性氧的產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡，防御ROS積累引起的膜脂過氧化，緩解脅迫對(duì)植物的氧化損傷。另外，越來越多的研究證明ROS特別是H2O2也可作為第二信使在植物對(duì)生物和非生物脅迫響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用。盡管外源H2O2在植物生理生態(tài)響應(yīng)中作

3、用的研究受到了關(guān)注，但其在何種條件下可作為信號(hào)分子或?qū)?xì)胞產(chǎn)生毒性，仍然是一個(gè)懸而未決的問題。
　　本實(shí)驗(yàn)以抗旱性不同的小麥品種寧春四號(hào)和西旱二號(hào)為材料，研究了不同濃度H2O2處理對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)及各項(xiàng)生理特性的影響。主要的研究結(jié)果如下：
　　(1)與對(duì)照相比，50和100μmol/LH2O2處理使寧春四號(hào)種子萌發(fā)率明顯提高，而H2O2處理對(duì)西旱二號(hào)種子萌發(fā)無顯著影響；H2O2處理使兩種小麥幼苗株高和根長(zhǎng)均受到抑制，但根

4、對(duì)H2O2的敏感性明顯高于莖生長(zhǎng)。此外，對(duì)寧春四號(hào)的抑制作用明顯強(qiáng)于西旱二號(hào)的作用。
　　(2)對(duì)寧春四號(hào)來說，不同濃度的H2O2處理使幼苗葉片葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)和葉綠素總量均顯著降低；且200μmol/LH2O2處理使初始熒光Fo、最大熒光Fm、PSⅡ處調(diào)節(jié)性能量耗散的量子產(chǎn)量Y(NPQ)、光化學(xué)淬滅(Photochemicalquenching，qP和qL)和非光化學(xué)淬滅(Nonphotochemica

5、lquenching，NPQ和qN)明顯低于對(duì)照。50、100和200μmol/LH2O2處理下西旱二號(hào)幼苗葉片Chla含量和Fo顯著降低，而Chlb和葉綠素總量無顯著變化，PSⅡ的最大量子產(chǎn)量(ThemaximumquantumyieldofPSⅡphotochemistry，F(xiàn)v/Fm)、實(shí)際光化學(xué)反應(yīng)效率(Y(Π))、電子傳遞速率(ETR)、qP和qL均增大，PSⅡ反應(yīng)系統(tǒng)更為開放，光合機(jī)構(gòu)的損傷較為嚴(yán)重。
　　(3)對(duì)寧春

6、四號(hào)來說，50和100μmol/LH2O2處理使SOD活性提高，200μmol/LH2O2處理使CAT活性降低，GR活性明顯增強(qiáng)；而這3個(gè)濃度H2O2處理使APX活性明顯增強(qiáng)。50、100和200μmol/LH2O2處理使西旱二號(hào)幼苗葉片H2O2和MDA含量明顯降低，卻使APX、GR和CAT活性明顯提高。外源H2O2處理對(duì)兩種小麥POD活性無明顯影響。
　　(4)外源H2O2處理誘導(dǎo)西旱二號(hào)幼苗葉片可溶性糖和脯氨酸含量均顯著增加，

7、卻使寧春四號(hào)可溶性糖含量降低，且僅在200μmol/LH2O2處理下脯氨酸含量明顯增加，但H2O2處理對(duì)兩種小麥可溶性蛋白含量無影響。50和100μmol/LH2O2處理下西旱二號(hào)幼苗鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶(OAT)活性降為對(duì)照的78％和83%，200μmol/LH2O2處理使脯氨酸脫氫酶(PDH)活性增加為對(duì)照的116%；而H2O2處理誘導(dǎo)寧春4號(hào)幼苗PDH和OAT活性均顯著提高。
　　結(jié)果表明，H2O2處理明顯抑制了兩種小麥幼苗生長(zhǎng)，對(duì)