新疆野苹果幼苗对干旱胁迫的生理及水力学响应

本实验主要以新疆野苹果幼苗根系为研究材料,通过研究其在干旱胁迫条件下水分代谢与部分渗透调节物质的变化,探讨其适应干旱环境的机理,同时,通过压力室技术,探讨干旱胁迫对新疆野苹果幼苗根系水导的影响,并进一步用HgCl2抑制试验分析水孔蛋白活性的变化,最后用Western blotting技术检测质膜水孔蛋白表达量,分析干旱胁迫下新疆野苹果幼苗根系水力学导度对干旱胁迫的响应,以及水孔蛋白在此过程中的作用和贡献。通过试验主要获得如下结论: 1.随着干旱胁迫时间的增加,正常生长的新疆野苹果幼苗一直保持着较快的生长,而中度和重度胁迫处理的幼苗生长明显受到抑制,但仍然保持了一定的生长。在干旱胁迫处理10天后,中度和重度胁迫处理的幼苗生长开始变缓慢,尤其是重度胁迫的幼苗生长几乎停滞。说明干旱胁迫可抑制新疆野苹果幼苗的生长。 2.不同干旱胁迫对新疆野苹果幼苗叶片相对含水量下降程度影响不同。水分胁迫程度越大,叶片相对含水量就越低,即影响程度和水分胁迫程度呈正比。且在同一处理水平,随着胁迫时间的延长,叶片相对含水量也在降低,其中以重度胁迫处理的幼苗下降幅度最大,说明胁迫程度越重,胁迫时间越长,叶片的相对含水量就下降的越快。 3.水分胁迫下,可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白的都有不同程度的积累。重度胁迫的幼苗这三种物质的含量都较正常生长和中度胁迫处理的高。而且随着胁迫时间的增加,这三种物质的含量都较胁迫处理前有所增加。但是可溶性糖的变化没有游离脯氨酸变化明显。说明新疆野苹果幼苗在干旱胁迫时可通过渗透调节作用来适应逆境。 4. HgCl2处理使正常水分、不同程度干旱条件下的新疆野苹果幼苗根系水流速率（Jv）和水流导度（Lp）均明显下降,且下降的幅度与HgCl2的浓度正相关。用ME恢复处理后,其根系水流速率都得到了一定同程度的恢复。这暗示新疆野苹果幼苗根系存在着大量的对HgCl2敏感的水孔蛋白,且在根系的水分传输中起着重要作用。干旱胁迫导致根系的Jv和Lp下降,说明干旱条件下根系水孔蛋白的活性受到抑制。 5. Western blot试验表明,新疆野苹果根系质膜水孔蛋白多以二聚体和单体的混合物存在,并且在干旱胁迫下,新疆野苹果根系质膜水孔蛋白表达可被胁迫诱导发生变化。本研究中ZmPIP1;2和ZmPIP2;5对水分胁迫的响应明显不同,ZmPIP1;2表达在干旱胁迫下被下调,而ZmPIP2;5则受到干旱胁迫诱导,表达量增加。暗示了这两种蛋白在新疆野苹果幼苗根系中的调节机制可能不同。