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为探讨钙调素在铝诱导根系分泌有机酸过程中作用,以黑麦(品种:King)、小麦(品种:ET8)为材料,采用药理学方法,研究了钙调素抑制剂三氟拉嗪对铝胁迫下根系分泌有机酸、根生长、根细胞膜脂过氧化的影响。研究结果显示:
1.50、100、200μmol·L-1铝(AlCl3)处理3h后,黑麦根尖可分泌柠檬酸和苹果酸。
2.三氟拉嗪处理3 h后,黑麦和小麦根尖在铝(300μmol·L-1)胁迫下分泌的有机酸显著减少。并且,铝诱导的有机酸分泌量有随着三氟拉嗪处理浓度(0、10、25、50、100μmol·L-1)的增加而降低的趋势。
3.三氟拉嗪可快速地影响铝诱导的有机酸分泌。50μmol·L-1的三氟拉嗪处理10、30 min后,小麦、黑麦根尖分泌的苹果酸已受到显著抑制,而处理60 min后三氟拉嗪也显著抑制黑麦分泌柠檬酸。
4.在铝胁迫下,黑麦根伸长受阻、根系电解质相当渗透率增加、根尖葡聚糖和丙二醛(MDA)积累量增加,而根尖中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)酶活性下降。但是,300μmol·L-1铝处理0.5、1、2、3 h对根尖丙二醛积累及上述酶活性的影响不显著。
5.虽然三氟拉嗪(50、100μmol·L-1)显著抑制黑麦根伸长,但在开始处理后的120 min内三氟拉嗪对根伸长的影响不显著。50μmol·L-1三氟拉嚷处理3、6h对根尖细胞膜质过氧化酶活性、丙二醛积累的影响也不显著。
6.三氟拉嗪处理3 h对黑麦根尖柠檬酸合酶活性和根尖中柠檬酸含量的影响也不显著,但三氟拉嗪处理显著增加根系电解质相当渗透率。
这些结果表明,三氟拉嗪抑制黑麦、小麦根尖在铝胁迫下分泌有机酸可能是钙调素受抑制的结果,而不是根生长受阻、膜脂过氧化加剧引起的。