缺鋅對(duì)平邑甜茶根系質(zhì)膜質(zhì)子泵及質(zhì)外體pH的影響.pdf

1、鋅是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的微量元素之一，參與生物體眾多生理生化過(guò)程。缺鋅在蘋果生產(chǎn)中普遍存在，表現(xiàn)出明顯的缺鋅癥狀，極大的影響蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)以生產(chǎn)上常用、對(duì)缺鋅敏感的蘋果砧木平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）為試驗(yàn)材料，采用溶液培養(yǎng)法研究了缺鋅脅迫下平邑甜茶的根系構(gòu)型、根系活力和鋅含量的變化，以及缺鋅條件對(duì)平邑甜茶根系質(zhì)膜H+-ATPase活性、動(dòng)力學(xué)特征、H+-ATPase酶濃度、ATP含量、H+流速、生長(zhǎng)

2、素含量及質(zhì)外體pH的影響，初步探究質(zhì)膜H+-ATPase與質(zhì)外體pH對(duì)根系生長(zhǎng)的影響，進(jìn)一步揭示平邑甜茶根系質(zhì)膜H+-ATPase和質(zhì)外體pH對(duì)缺鋅的響應(yīng)機(jī)制。主要結(jié)果如下：
　?。?）缺鋅影響平邑甜茶的生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)平邑甜茶水培苗進(jìn)行缺鋅（0μmol·L-1）和對(duì)照（4μmol·L-1）處理，結(jié)果表明缺鋅處理4周的平邑甜茶幼苗表現(xiàn)出明顯的缺鋅癥狀：植株生長(zhǎng)矮小、葉片較小、節(jié)間短等特征，且根系較短而少。對(duì)平邑甜茶根系構(gòu)型、根系活力及

3、鋅含量的研究結(jié)果表明，缺鋅脅迫顯著降低了平邑甜茶幼苗根系長(zhǎng)度、根尖數(shù)、根系表面積和總體積，說(shuō)明缺鋅脅迫下根系生長(zhǎng)受到抑制；缺鋅顯著降低平邑甜茶根系活力，通過(guò)降低根系活力影響根系對(duì)鋅離子的吸收能力，進(jìn)而影響平邑甜茶幼苗生長(zhǎng)。
　?。?）缺鋅影響平邑甜茶質(zhì)膜 H+-ATPase活性。用兩相法分離得到的平邑甜茶幼苗根系細(xì)胞膜純度達(dá)到85％以上，缺鋅處理質(zhì)膜H+-ATPase的水解活性和泵活性均顯著低于對(duì)照，Vmax降低；Km升高，說(shuō)明缺

4、鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H+-ATPase對(duì)底物ATP的親合性要低于對(duì)照。蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H+-ATPase酶濃度略低于對(duì)照，表明缺鋅平邑甜茶根系質(zhì)膜H+-ATPase活性的降低與質(zhì)膜H+-ATPase濃度的降低有關(guān)。
　　（3）缺鋅影響平邑甜茶根系內(nèi)源IAA及ATP含量。兩種處理下平邑甜茶幼苗地上部和根系內(nèi)源IAA含量顯著降低，地上部的IAA含量高于根系內(nèi)的IAA含量，推測(cè)鋅脅迫使得IAA的減少導(dǎo)致向根

5、系運(yùn)輸?shù)腎AA含量顯著減少。缺鋅脅迫使得平邑甜茶根系內(nèi)的ATP含量低于對(duì)照，說(shuō)明缺鋅平邑甜茶根系具有較低的能量供應(yīng)水平，從而影響了質(zhì)膜H+-ATPase活性。
　?。?）缺鋅影響平邑甜茶根尖 H+流速及質(zhì)外體 pH。缺鋅脅迫和對(duì)照條件下，平邑甜茶根尖均表現(xiàn)為外排趨勢(shì)，且缺鋅條件下 H+的外排量相比對(duì)照顯著降低。礬酸鈉處理平邑甜茶根尖后結(jié)果表明，缺鋅和對(duì)照平邑甜茶根尖 H+流速?zèng)]有顯著性差異，說(shuō)明礬酸鈉處理消除了缺鋅和對(duì)照平邑甜茶根