長春花幼苗生理代謝對鋅脅迫的響應(yīng)特點(diǎn)及其受乙烯調(diào)控的研究.pdf

1、長春花(Catharanthus roseus(L.)G.Don)，夾竹桃科(Apocynaceae)，長春花屬（Catharanthus）我國西南、中南及華東等地栽培品種，是一種防治癌癥的良藥，長春花莖、葉中提取出來的抗癌成分有長春堿、長春新堿等，是目前國際上應(yīng)用最多的抗癌植物藥源。鋅(Zn)作為植物生長所必需的元素，同時(shí)也是一種具有毒性的重金屬元素。重金屬污染一般導(dǎo)致植物生理代謝紊亂，加速植物的衰老和死亡。
　　本論文以藥用植

2、物長春花為實(shí)驗(yàn)材料，采用珍珠巖為培養(yǎng)基質(zhì)的營養(yǎng)液方式培養(yǎng)，設(shè)置不同濃度的外源鋅、乙烯條件，從長春花在鋅脅迫的逆境條件下培養(yǎng)入手，并且輔助以外源乙烯調(diào)控，對其初生代謝、Zn在植株內(nèi)部的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)、抗氧化系統(tǒng)以及次生代謝等方面進(jìn)行初步研究，為進(jìn)一步研究長春花中各項(xiàng)生理指標(biāo)響應(yīng)外源鋅脅迫條件下的變化以及在此基礎(chǔ)上外源乙烯的調(diào)控作用提供參考依據(jù)，并且驗(yàn)證長春花是否可以作為一種新的Zn超富集植物。
　　研究結(jié)果如下:
　　1.低濃度的

3、外源鋅可以促進(jìn)長春花植株的生長，而高濃度的外源鋅則抑制長春花植株的生長。長春花植株根系表現(xiàn)出的耐受性較強(qiáng)，說明長春花對Zn有著較強(qiáng)的耐受性和適應(yīng)性，有超富集的潛質(zhì)。葉綠素和植株光合作用在鋅脅迫條件下表現(xiàn)出低促高抑的現(xiàn)象，可能是較高濃度Zn加速了葉綠素的降解，從而影響了植物的光合作用。在鋅脅迫的基礎(chǔ)上加入外源乙烯緩解了Zn脅迫對長春花植株的傷害作用。鋅脅迫條件下長春花有一定的乙烯氣體釋放，隨著時(shí)間的增加釋放量都有小幅度的增加。而在鋅脅迫的

4、基礎(chǔ)上加入外源乙烯后乙烯氣體的釋放量大幅度增加，最高可增加17.8倍。而在相同乙烯處理?xiàng)l件下隨著時(shí)間的增加長春花乙烯氣體釋放量逐漸減少，說明隨著時(shí)間的延長，乙烯氣體釋放量逐漸降低。
　　2.外源鋅脅迫條件下長春花植株根部對Zn的富集能力較強(qiáng)，因此Zn對根部的傷害也較大。長春花響應(yīng)鋅脅迫條件下根部對Zn的吸收富集能力隨著Zn處理濃度的增高表現(xiàn)出低促高抑的現(xiàn)象，莖、葉片中Zn含量隨著Zn處理濃度的增加逐漸升高，說明長春花對于Zn的富集

5、能力較強(qiáng)，且有一定的超富集潛力。而轉(zhuǎn)運(yùn)能力主要表現(xiàn)為Zn由成熟組織向幼嫩組織轉(zhuǎn)運(yùn)率較強(qiáng)。在鋅脅迫基礎(chǔ)上加入外源乙烯后，降低了植株各組織部位對Zn的富集能力，降低了鋅脅迫對長春花植株的脅迫傷害。促進(jìn)了Zn由成熟葉片向幼嫩組織的轉(zhuǎn)運(yùn)率，但是抑制了Zn在長春花植株體內(nèi)其余組織間的的運(yùn)輸。
　　3.在外源鋅脅迫條件下長春花植株細(xì)胞脂膜過氧化作用增強(qiáng)，POD、CAT、SOD活性升高，有利于活性氧物質(zhì)的清除，使細(xì)胞膜免受傷害。外源鋅脅迫刺激導(dǎo)

6、致細(xì)胞內(nèi)H2O2的積累對生物大分子產(chǎn)生細(xì)胞毒害的能力。并且使MDA、可溶性糖含量增加，在一定程度上減弱了重金屬對植物體的毒害效應(yīng)。Zn對植物傷害的重要機(jī)制之一是ROS的過量積累導(dǎo)致質(zhì)膜過氧化，并通過SOD、CAT、POD等來消除或減少ROS帶來的傷害。在鋅脅迫的基礎(chǔ)上加入外源乙烯后緩解了Zn對長春花植株的傷害。
　　4.鋅脅迫條件下藥用植物長春花葉片中吲哚生物堿:文多靈、長春堿、長春質(zhì)堿，以及根中含有的長春質(zhì)堿具有組織器官和生長發(fā)