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频繁的人类活动排放了大量的温室气体,使其在大气中的含量逐步上升,导致了全球气候的变暖,极端气候的频繁发生,如局部地区的异常高温、降低了作物产量,成为限制植物分布、生长和生产力的一个主要环境因子。近年来SA及其盐类被认为是一种新型的植物激素,是植物对胁迫反应的一种信号分子。目SA在植物抗逆境方面的研究报道较多。
本实验以拟南芥野生型(Columbia)、内源水杨酸高积累突变体snc1、水杨酸缺失的转基因植株nahG以及水杨酸信号转导缺失突变体npr1-1为材料,在实验室控制条件下人工模拟高温胁迫,通过对比研究,揭示拟南芥组成型抗病突变体对高温胁迫应答的机制。将供试植株分成两组,即常温对照组和高温胁迫组,在光照培养箱内进行培养,高温组为恒温38℃,常温组为22℃(光下)/18℃(黑暗),分别在24h和48h进行各种指标的测定。具体参数包括:叶绿素含量、SOD、POD和CAT的活性,MDA的含量等。结果表明,在常温下,snc1形态上小于其他株系,表明水杨酸积累抑制植物生长。高温处理24h后,snc1的叶绿素含量降低,其它三种升高,48h后,四种基因型的叶绿素含量都下降,其中snc1植株的叶绿素含量下降幅度最大。高温胁迫24h后,wt和npr1的SOD活性上升,而snc1和nahG的SOD活性下降,高温胁迫48h后,四种供试植株的SOD活性都下降,并且突变体snc1,nahG和npr1下降的幅度都远远超过野生型的,这与这些植株对高温应答的形态表型相一致。高温胁迫增加了所有供试植株的POD活性,其中snc1植株最为明显。在高温胁迫下,所有供试植株的CAT活性降低,不过snc1降低程度最大。高温使所有供试植株的MDA含量增加,但MDA最大的积累发生在snc1突变体。
根据上述对比研究推测,高浓度SA对拟南芥植株的生长或对高温胁迫的应答具有负调节作用。