中文摘要
我国是世界上受沙漠化影响最严重的国家之一。欧李是一种具有很强抗旱固沙能力的新型林木材料,但有关欧李对干旱的响应机理研究较少。为此本项目以具有较高生态和经济效益的欧李为研究对象,选取不同基因型为研究材料,通过研究干旱对不同基因型间在光合机构防御机制(光能分配、环式电子传递、光呼吸、叶黄素循环)、呼吸电子传递链中防御机制(交替途径活性、呼吸复合体活性)、不同细胞器中过剩电子的产生和清除能力上的影响差异,以明确欧李光合、呼吸电子传递链中防御能力、过剩电子产生和清除能力与耐干旱性的关系。研究把光合和呼吸两大代谢过程有机结合起来,从亚细胞(叶绿体和线粒体)水平研究过剩电子的产生和泄露,可望加深对树木逆境生理的理解,并指导欧李更广泛地应用于我国北方沙漠、盐碱地的农业生产与城市建设。
结题摘要
欧李是一种具有很强抗旱固沙能力的林木材料,但有关欧李对干旱的响应机理研究较少。项目围绕干旱胁迫条件下欧李幼苗光能分配、电子传递与亚细胞水平抗氧化响应进行研究。结果表明在干旱胁迫下,欧李叶绿体及线粒体内的电子传递的变化导致了更多的电子流向O2,进而引起了ROS(如H2O2)的增加。ROS(如H2O2)的增加诱导了亚细胞水平抗氧化酶整体上的增加,以清除过多ROS对植株造成的伤害。植株启动叶黄素循环,从而在PSII中将吸收的光能以热能的形式安全的耗散掉,保护PSII免受光破坏。VDE活性的升高有利于Z和A的积累,这样可以赋予植株更好的光保护能力和在恶劣环境下的生存能力。同时发现,外施AsA有效缓解了干旱胁迫下欧李叶片光合作用的下降,也缓解了Fv/Fm和Fv'/Fm '降低的程度,保持ΦPSⅡ在胁迫期间的稳定性,还增加了叶黄素循环中Z的含量;一定浓度的光合菌(PSB)可以有效缓解干旱胁迫对欧李幼苗膜系统和PSⅡ反应中心活性的伤害;线粒体内交替途径在植物体应对干旱胁迫中发挥了重要的作用。外源丙酮酸及外施琥珀酸能够降低植物体对干旱胁迫的敏感性,但二者在对呼吸的调节过程中存在不同步性。
