1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文水稻（Oryza sativa L.）鋁毒害及耐性機(jī)理姓名：馬寶慧申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：植物學(xué)指導(dǎo)教師：沈振國(guó)20071001南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文：水稻( D ，) 黝s a t i v aL ) 鋁毒害及耐性機(jī)理但是均未與對(duì)照有顯著性差異．另外我們發(fā)現(xiàn)，鋁抑制水稻側(cè)根的生長(zhǎng)，無(wú)論側(cè)根數(shù)目還是側(cè)根長(zhǎng)度在鋁處理后均減少，但是耐性品種A z u c ：e n a 側(cè)根生長(zhǎng)受到的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于敏感品種瓜“，后者在鋁

2、處理后側(cè)根數(shù)目和側(cè)根長(zhǎng)度都顯著低于對(duì)照。這也從另一個(gè)方面說(shuō)明A z u c e n a 的耐鋁原因．對(duì)于水稻幼苗的種子根，我們也驗(yàn)證了抗氧化系統(tǒng)的作用．結(jié)果表明，在2 0 、4 0, u MA I 處理下，M D A 含量和H 2 0 2 的含量明顯高于耐性品種．用C e C l 3 染色的方法，我們觀察到H 2 0 2 主要積累于質(zhì)外體，并且細(xì)胞壁過(guò)氧化物酶和N A D P H 氧化酶與鋁誘導(dǎo)的H 2 0 2 產(chǎn)生有關(guān)。耐性品種根尖A

3、 B A 含量在4 0 ／z MA I 處理1h 迅速增加，并且耐性品種高于敏感品種，3h 后下降至對(duì)照水平．C c a 3 染色法顯示鋁處理3hA z u c e n a 根尖積累較多的H 2 0 2 ，隨后又逐漸減少，4 8h 鋁處理后A z u c e n a 根尖H 2 0 2含量仍高于對(duì)照；而在瓜6 4 種子根中，H 2 0 2 含量隨鋁處理時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加；鋁處理4 8h 后，瓜6 4 根尖H 2 0 2 積累顯著多于A

4、z u c e n a 。A B A 合成抑制劑F l u 減少鋁處理對(duì)A z u c e n a 根尖H 2 0 2 積累的促進(jìn)作用，外源A B A 處理可以減少F l u 對(duì)H 2 0 2 積累的影響，增加兩個(gè)供試水稻根尖H 2 0 2 的積累。在鋁處理3h 內(nèi)，A z u c e n a 種子根內(nèi)的抗氧化酶A P X 、G P X 以及G R 活性逐漸升高，在處理6 h 時(shí)達(dá)到最大；而在瓜“中變化不明顯。外源A B A 處理誘導(dǎo)兩

5、個(gè)品種水稻種子根內(nèi)A P X 、G P X 以及G R 活性增加，而A B A 合成抑制劑F l u 和T 處理則抑制鋁處理對(duì)A z u c n e a 抗氧化酶活性的促進(jìn)作用。同時(shí)在鋁處理下，耐性品種還具有較高的G S H ／G S S G 比率。利用G S H 合成抑制劑B S O 證明G S H 在耐鋁機(jī)理中起著重要的作用．這些結(jié)果說(shuō)明，鋁誘導(dǎo)的種子根根尖H 2 0 2 主要積累在質(zhì)外體；N A D P H 氧化酶及細(xì)胞壁過(guò)氧化物

6、酶可能參與H 2 0 2 的產(chǎn)生：由于耐性品種水稻幼苗在鋁脅迫下A B A 積累迅速啟動(dòng)抗氧化系統(tǒng)，降低其體內(nèi)H 2 0 2 含量從而受到較小的氧化脅迫傷害，這與種子萌發(fā)時(shí)期的結(jié)果相似．植物根系生長(zhǎng)受限制與過(guò)氧化物酶( P O D ) 活性有關(guān)，細(xì)胞壁P O D 在細(xì)胞壁變硬過(guò)程中具有重要的作用，P O D 活性增加引起細(xì)胞壁多聚體交聯(lián)，從而限制細(xì)胞生長(zhǎng)。鋁處理誘導(dǎo)敏感品種種子根的離子型結(jié)合和共價(jià)型結(jié)合P O D 、F P O D 活性

7、增加，而耐性品種各種類(lèi)型的P O D 、F P O D 活性保持在一定水平．過(guò)氧化物酶是木質(zhì)素合成的關(guān)鍵酶。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，鋁脅迫誘導(dǎo)敏感品種種子根木質(zhì)素含量增加。細(xì)胞壁木質(zhì)化可能是細(xì)胞生長(zhǎng)停止的原因之一，由于木質(zhì)化降低細(xì)胞壁彈性從而導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)受阻。質(zhì)外體A s A 不僅可以清除H 2 0 2 而且可以清除木質(zhì)素合成前體從而降低細(xì)胞壁木質(zhì)素含量，鋁脅迫下，g z u c e l l a 明顯具有更高的質(zhì)外體抗壞血酸含量和抗壞血酸過(guò)