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水分是影响植物生长的重要环境因子之一,目前关于红树植物对水分胁迫的响应机制研究很少,大部分集中在水淹对红树植物生理生化影响方面。本文为了初步揭示红树植物生长对水分胁迫的生理生化及分子的响应,成功克隆出ADH基因并系统比较干旱、水淹胁迫下秋茄、桐花树两种红树植物的生理生化特征变化以及乙醇脱氢酶(ADH)基因在水分胁迫方面的作用。本文的主要研究内容及结果如下: (1)成功克隆桐花树ADH基因、秋茄ADH基因的cDNA全长序列,与其他植物的ADH基因具有70-80%的同源性;ADH蛋白的三级结构分析结果表明,该结构稳定且具有亲水性。 (2)分别测定桐花、秋茄SOD、POD、MDA超氧阴离子、可溶性糖及蛋白的含量;结果表明,干旱胁迫会使叶片中SOD、POD酶活性升高,干旱伤害使得超氧阴离子含量升高,MDA含量的升高使得膜系统受到损伤。可溶性糖和可溶性蛋白主要起渗透调节作用,它们的升高有助于维持细胞内外渗透平衡。 (3)为了研究甜菜碱对干旱胁迫下红树植物的保护作用,本实验选取2个浓度的甜菜碱溶液进行复性实验。结果表明,喷洒甜菜碱后植物生长状况有明显改善,酶活性升高,有害物质含量降低,且低浓度的甜菜碱比高浓度的甜菜碱效果更明显。 (4)秋茄、桐花树两种红树植物的叶片和根系中ADH基因进行表达量差异分析表明,在正常条件下ADH在两种植物的根部、叶片都有表达,且根部的表达量大于叶片。在干旱胁迫35天期间,桐花树的ADH基因表达量呈先上升后下降趋势,最高值可达对照值的7倍,根部可达10倍。秋茄叶片中干旱胁迫最高值可达对照值的12倍。在水淹胁迫条件下,两种植物的根部ADH基因表达量显著高于对照组,而叶片中的ADH表达量升高不明显。这表明ADH在水分胁迫逆境中起到一定作用。 本研究结果为进一步研究红树植物水分胁迫相关基因、调控机理、转基因、资源保护等提供了重要参考价值和理论依据。