水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗根系生长、光合及生理特性的影响

摘要

紫御谷(Pennisetum glaucum'Purple Madiesty’)是有世界育种产业“奥斯卡”美誉的全美选种组织(简称AAS)评选的2003年12个获奖品种之一，具有很高的科研价值和观赏价值。近年来紫御谷凭借其优良的观赏性状，正被推广于各地城市园林建设中，很有可能发展成为城市中的重要绿化植物。本实验模拟高温和低温两种逆境条件，研究了紫御谷在此两种条件下的生理生化响应情况，同时还研究了水杨酸(SA)缓解其所受伤害的机制，以期阐明紫御谷在温度胁迫下的响应机制，为紫御谷在重庆的育苗种植提供参考。研究结果如下：
　　 1.高温和低温胁迫使根系活力迅速下降，根总长、根表面积和根体积同时低于常温对照。SA则显著提高了高温胁迫植株的根表面和低温胁迫植株的根系活力。
　　 2.高温胁迫下，Chla和Chlb的含量先升高后降低并最终低于对照；Car的含量也略低于对照，Pn和Cond显著性降低，Trmmol逐渐升高，但其最大强度却显著低于对照，说明高温胁迫破坏了叶绿体的结构，紫御谷叶片的光合作用在高温胁迫下受到阻碍；低温胁迫下，Chla和Chlb的含量先升高后降低并最终低于对照，Car显著降低，Pn和Cond基本处于最低水平，Ci显著上升，Trmmol在前期短暂上升，之后便一直维持在较低水平，由此说明低温胁迫下紫御谷光合作用系统受到严重破坏，光合作用基本处于停滞状态。SA明显提高了高温和低温胁迫下Chla和Chlb的含量外，SA处理后，高温胁迫下幼苗的Pn、Cond、Gs和Trmmol均有所上升，而低温胁迫下的幼苗Pn有所增大，Ci却逐渐降低而Cond和Trmmol则没有出现明显变化。
　　 3.高温胁迫下紫御谷受到较严重的伤害，其相对电导率和MDA含量显著性升高，可溶性蛋白的含量在高温胁迫7天时显著下降，游离脯氨酸的含量在高温胁迫的初期上升明显；低温胁迫下，MDA含量显著上升，可溶性糖和游离脯氨酸的含量远大于对照水平，说明紫御谷对低温胁迫更加敏感。SA的处理降低了高温胁迫下紫御谷的相对电导率和MDA含量，提高了可溶性蛋白和可溶性糖含量；而低温胁迫下SA的处理不仅提高了紫御谷可溶性糖的含量而且降低了游离脯氨酸的水平，说明SA在一定程度上也提高了紫御谷的耐冷性。
　　 4.高温胁迫下，POD活性明显低于对照，SOD和APX的活性基本维持在对照水平；低温胁迫下，SOD和APX的活性上升较快，而且上升幅度较高温胁迫更大，POD的活性仍旧低于对照水平，GR的活性虽然高于对照，但较高温胁迫时已有明显下降。由此可推断，低温胁迫下细胞内的活性氧产生量高于高温胁迫，低温胁迫对紫御谷的伤害更严重。
　　 高温胁迫下，经过SA处理，SOD的活性有所上升，POD的活性进一步减弱，而GR和APX的活性则基本没有变化。而低温胁迫下SA降低了SOD活性的最大值并且延迟了SOD活性到达最大值的时间，同时POD、GR和APX的活性也出现减弱的情况。