大麦和小麦对低磷胁迫的生长反应及其生理生化机制研究

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1、西南农业大学硕士学位论文大麦和小麦对低磷胁迫的生长反应及其生理生化机制研究姓名：刘辉申请学位级别：硕士专业：植物学指导教师：王三根2003.5.1大麦和小麦对低磷胁迫的生长反应及其生理生化机制研究植物学专业硕士研究生：刘辉指导教师：王三根教授摘要已有的研究表明植物对低磷胁迫的适应性表现在多方面，如根系分泌有机酸等物质活化难溶无机磷以及一些酶和蛋白质的特异生成，这些酶和蛋白质特异性地为低磷所诱导，并对磷的吸收、活化、转运及利用起重要作用。本试验通过研究低磷胁迫下大麦和小麦的生理生化变化，比较小麦和大麦在磷胁迫下的不同生理生化反应，同时研究内源激素在低磷胁迫下的可能作用，

2、探讨大麦和小麦对低磷胁迫的主动适应机制，以期为提高大麦和小J，—一。麦的耐低磷胁迫性，增加其对有效磷的吸收提供信息ef主要结果如下：1．对低磷胁迫下大麦和小麦根系形态变化研究表明，低磷胁迫诱导大麦和小麦根的伸长，根系表面积增大，根系活力增加；不同水平的磷胁迫都使大麦和小麦的根／冠比显著大于对照，同时低磷胁迫诱导大麦和小麦根干物重增加。比较大麦和小麦在磷胁迫下根系变化的不同可以看出，在低磷胁迫的初期小麦R／S、根长有较大的增加而大麦则变化不大。2．对低磷胁迫下大麦和小麦细胞膜脂过氧化研究表明，在低磷胁迫后期，大麦MDA含量远高于对照，小麦在胁迫期间MDA含量变化不大，说

3、明低磷确能引起大麦超氧自由基的积累并引起叶片膜脂过氧化程度的提高，但对小麦膜伤害程度不高；大麦和小麦SOD活性随着胁迫时间的延长而增强，因此可以认为，膜保护酶(SOD)的变化及其对活性氧的清除是植物耐低磷胁迫特性的生理机制之一。3．对低磷胁迫下大麦和小麦体内蛋白和酶的变化研究表明，大麦和小麦在磷胁迫初期可溶性蛋白含量增加，然后达最小(大麦第5d，小麦第7d)，这可能与植株向外分泌蛋白有关：低磷胁迫诱导小麦和大麦根和叶内的酸性磷酸酶活性增加，从而分解体内多余的有机磷以缓解磷胁迫。对大麦和小麦酸性磷酸酶同工酶谱分析表明，随着胁迫时问的延长，大麦诱导多条特异带。小麦只诱导一

4、条特异带：随着介质磷水平的降低，大麦和小麦酸性磷酸酶酶带活性呈增强趋势．4．对低磷胁迫下大麦和小麦体内其他变化研究表明，大麦和小麦在低磷胁迫期恻脯氨酸含量呈波动变化；胁迫后期低磷促进小麦叶绿素增加，但对大麦叶绿素影响不大：低磷胁迫诱导小麦和大麦有机酸在体内累积，从而有利于根系向外分泌有机酸。根系和地上部分的可溶性糖含量分析表明：低磷胁迫下大麦和小麦可溶性糖含量随着胁迫时间的延长而有不同程度的降低，且低磷胁迫促进了同化物向根系的分配，根系中同化物的含量比对照明显增加。5．对低磷胁迫下大麦和小麦内源激素变化研究表明，不同程度的磷胁迫都促进了大麦和小麦体iAA含量的提高，且

5、随着介质磷水平的降低I从含量增加，iPA含量与之相反：低磷对A队影响不大，但对G^，含量有影响，特别是胁迫初期对大麦GA。有较大的影响，可能在胁迫初期i醛GAs的改变引起其他的代谢反应进而促进根系的变化。对不同激素的比值进行分析表明，低磷条件下大麦和小麦通过体内各种激素平衡的改变来调节其适应低磷胁迫的能力。6．对低磷胁迫下大麦和小麦磷吸收的研究表明，低磷胁迫下大麦和小麦磷吸收速率显著增加：同时低磷胁迫促使大麦和小麦磷利用效率提高，但在胁迫后期小麦磷利用效率增加较大，大麦则变化较小。7．对低磷胁迫下大麦和小麦磷吸收速率与有机酸含量、根系活力、ACP活性及根系表面积的相关

6、分析表明，低磷处理(o．0lP)下大麦和小麦磷吸收速率与ACP活性，根系表面积显著相关，与有机酸含量有很好的相关性。但与根系活力相关性不明显。凡／f．、『关艇词l大麦小麦低髓追(机翻p2StudiesonGrowthResponseandPhysiologicalandBiochemicalChangesMechanisminWheatandBarleyunderPhosphorusDeficiencyStressCandidare：LiuHuiAdvisor：Pro．WangSan-gen(CollegeofAgronomyandLifeScience，SWAU，C

7、hongqing400716，China)AbstractUnderPdeficiencystress，aseriesofphysiologicalandbiochemicalchangeshavebeenstudied，suchaSplantsecretedorganicacidfromrootstoactivatetheunavailableinorganicphosphorusintotheavailableform，somespecialenzymeandproteinwhichWaSimportanttoabsorb，activate，tr