全 文 ：核 农 学 报 , 一
盯 云 己 刀
干旱胁迫对小麦叶片核糖核酸酶
活力及合成的影响
郭蔼光 张 慧 王保莉 冯献忠
酉北农业大学植物生物化学研究室 杨晚
干早协迫下 , 杭早 侠合 号 与干早敏感 郑 引 号 》卜麦品种叶 片中的核粉核酸
峰活性均有所增加 , 增加幅度与其相对含水责变化呈显著负相 关 。 ’‘ 一 掺入后 , 样
品粗提液经 分离并染 色 , 发现干旱处理叶 片的两个低分子贡 、 具
活性的蛋 白质的放射性捧入总贵低于对照 , 但 占总蛋 白的放射性比例 高于对
照 , 证 明 早胁迫 下 存 在 的 从 头 合 成 。 讨 论 了胁 迫 下
活性增加的原因 。
关健词 干早 小麦
前 言
许多研究表明 , 干早胁迫下植物叶片核糖核酸酶活力增强 〕, 但活力增加的机制还不清
楚 , 王万里等人提出是由于 的重新合成 , 但缺乏直接证据 , 同时一些抗性小麦品种在
干早胁迫下 活性改变不大 。 因此 , 干早胁迫下 活力增加的原因需要研究 。本文
选取抗早性不同的两个小麦品种 , 比较了干早胁迫下 活性变化的差异 , 并对两者
的从头合成 。口 进行了初步研究 , 以探讨干旱胁迫下 活力增强
的原因 。
材 料 与 方 法
材料与处理 小麦品种 , 枷二 选用抗早性强的陕合 号和干早敏感的郑
弓 号 。精选大小一致的种子播于瓦盆 , 每盆装土 , 出苗后每盆定苗 株 , 在 自制培养架
上培养 , 光强 , 光周期 , 昼夜温度 ℃ , 为了控制水分 , 瓦盆置于大塘瓷盘 内 , 每 日
定时定量向盘内浇水 , 至 叶期 , 干早处理苗不再灌水 , 用第 叶相对含水量 表征干早程
度 。 测定按王万里 方法 , 以正常灌水小麦为对照 , 干早处理至第 天开始复水
活性测定 剪取小麦第 叶 共 片叶 , 鲜重约 。 , 置于预冷研钵中 , 加入少许
此文子 年 月 日收到
本文系国家 自然科学基金资助项 目研究内容之一
核 农 学 报 卷
石 英砂 , 聚 乙烯毗咯烷酮 及 磷酸缓冲液 ,
,
, 研磨 , 定
量 转移至 离心管 中 , ℃震荡 否则酶活测定重复性不佳 , 离心 , ℃ ,
, 取上清液 参照 及 的方法
· ’ 并加以改进 。 料 上清液中加入 林
用 溶解的酵母 一 , , 温育 , 加入 拌 溶于三抓乙酸 的 溶
液 , , , 沉淀过夜 。 离心 , 上清液稀释 倍后用 班 紫
夕卜可见分光光度计在 测吸光度 根据与不温育平行样品在 差值计算酶活性 。
每 蛋白每小时改变 。 ℃ 定义为 个活力单位 。蛋 白质含量测定按 方
法 进行 。
标 记亮氨酸 的掺入及 合成测 定按 川 的方法 , 采用 一 一 , ‘ 一
公司产品 , 比活度 鞠 , 每管用量 , 标记时间 。标记结束后 , 按
前述方法提取 , 但研磨介质中加入了 非标记亮氨酸 。离心后取部分上清液
如 用于测定总吸收 , 其余上清液加入预冷丙酮 , 一 ℃放置过夜 , 离心 , 沉
淀真空干燥后溶于 缓冲液 , 取部分溶解液测总蛋 白质中放射性掺入量 。另取等量蛋 白的
溶解液 , 加少量固体蔗糖 , 调至等体积 , 点样进行凝胶电泳 非变性聚丙稀酞胺凝胶电泳
一 条件 为分离胶 , 浓缩胶浓度为 写 , 点样量 即 拼 蛋 白 。 凝胶上
染色方法参照 和 , ’
·‘习方法 , 并加以改进 。 电泳结束后 , 将凝胶先置于含
酵母 的乙酸缓冲液 中温育 ℃ , 随后在 的乙醇 和 乙酸
中固定 , 用溶于 乙酸 的甲苯胺兰溶液 染色 , 最后用固定液脱色至条
带清晰 。凝胶扫描在 一 薄层扫描仪上进行 , 扫描波长为 再根据扫描结果
及 肉眼观察 , 用 自制切割刀具切下分离清晰的条带 , 置入闪烁杯中 , 加人
℃过夜 , 加人与前文闭相同的闪烁液 , 置冰箱中放置 后测定放射性活度 。
结 果 与 分 析
一 土壤干旱对叶片 的影响
在本实验条件下 , 随着干早处理时间的增加 , 两个品种叶片 的下降幅度差异十分显
著 图 。停止灌水第 天 , 郑引 号叶片 降低 , 已达严重胁迫 , 而陕合 号仅降低
, 仍处于轻度胁迫 , 恢复灌水 天 , 郑引 号叶片 有所回升 , 但幅度远不及陕合 号 。
二 土壤干旱条件下叶片 活力变化
实验中 , 正常生长的陕合 号和郑引 号小麦随生长时间延长 , 第 叶 的活性呈上升
趋势 图 , 这与叶片衰老有关 , 干早加剧和提前了这种上升趋势 , 其中敏感品种 天 即
明显上升 , 而抗早品种前 天变化较小 , 反映了两品种有不同的干早反应进程 。干早后复水 天 ,
郑引 号的 活性有较大幅度的下降 。
三 土壤干早下小麦叶片 的 合成
试样小麦叶片 经 一 分离及染色后 , 条带较复杂 , 尽管为负染结果 , 可
分辨条带仍有 条 , 品种间很难确定有差别 , 而且 , 干早处理对条带数 目及其迁移率无大的
影 响 图 , 在低分子量区域 , 分子量约为 这里定为 , 和 的两条带 , 为两品种所
共有 , 且分离良好 , 故选择此两条带作为 口 合成研究对象 。
千草胁迫对小麦叶片核箱核酸阵活力及合成的影响
测定结果表明 , 干早胁迫下 ,‘ 一 掺入总蛋白的量大大降低 , 两个品种比较 , 敏感品种又
大大低于抗早品种 表 。在胁迫 天时 , 就 和 带中的放射性绝对掺入而言 , 敏感品
种显著降低 , 而抗早品种变化不大 有所增加 表 , 但前者的降低幅度也小于总蛋 白的
降低幅度 。与对照相比 , 两者的相对掺人均大大升高 尤以敏感品种更为显著 , 说明干早胁迫下
。一性 加匕
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图 土壤干早下小麦叶片 下降幅度
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图 土壤干旱下小麦叶片 入 活性变化
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图 小麦叶片 电泳扫描图
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存在着 的 。口 合成 , 上述结果与活性测定相反 , 敏感品种干早 夭时 , 抗早品种干早
天时 , 活性均显著上升 , 而放射性掺入下降 。说明这一时期的 活性升高并非
合成所致 , 可能与两种品种的干旱反应进程不同有关 。
讨 论
抗早品种 一 与干早敏感品种 外 一 小麦叶片 活性在干早
胁迫下均有所增加 , 但两品种 活性升高幅度不同 , 抗早性品种升高幅度小 , 同时
活性与叶片 的相关系数分别为一 一 和 一 一 ,
达极显著水平 , 因此可以认为 , 活性变化是一种反映小麦品种抗早性的生化指标图
同一干早胁迫条件下 , 抗早性不同的品种存在着不同的干早反应进程 , 抗早品种的
下降 、 活性变化均滞后于敏感品种
干早胁迫下虽然存在着 的从头合成 , 而且两品种相 比 , 敏感品种的 ’‘ 一
核 农 学 报 卷
衰 土城干早下小麦叶片总蛋白的 ”一 括人
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品 种 样 品
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陕合 号
。 。 。
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。 。
注 括号内数字为占电泳点样总 印 的百分数 , 为干旱处理
相对掺入大于抗早品种 , 但 由于敏感品种总蛋 白合成速率极低 与对照相 比 , 干早 天时为
, 而抗早品种在相同条件下 比敏感品种高得多 与对照相 比 , 为 , ’‘ 一 掺入
, 和 的实际量 , 陕合 号大于郑引 号 。 而在 同一干早胁迫下 , 干早敏感品种 的
总活性又大于抗早品种 由此可见 , 干旱胁迫下 , 活性升高不是因其蛋白质合成
引起 , 而可能是酶的激活 。很多研究表明 , 干旱胁迫下膜受到破坏引起透性增加 , 愈是敏感品种
增加幅度愈大 , 即膜受到的破坏愈大 , 膜的破坏引起某些物质从细胞区隔中释出可能是导致
激活的直接或间接原因之一 。本实验中抗早品种 合成速率大于干早敏感品种 ,
但 活性却呈相反变化 , 有助于上述说明 。
以 如‘
, 一
参 考 文 献
王万里 , 章秀英 , 林芝萍 水分胁迫对高梁等作物叶片中核糖核酸阵活力的影响 植物生理学报 , ,
张殿忠 , 汪沛洪 水分胁迫与植物氮代谢的关系 西北农业大学学报 , ,
赵感贤 , 汪沛洪 , 郭每光 水分胁迫对小麦幼苗保护醉体系的影响及其与杭旱性的关系 西北农业学报 , , 一
张 慈 , 汪沛洪
·
渗透胁迫下小麦叶片蛋白质合成与降解的示踪研究 植物生理学报 , , “
哈密斯 , 利克伍德 刘杭秀 , 程桂芳译 蛋白质的凝胶电泳 北京 科学 出版社 , ,
, 迁 城 , ,
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