缺鐵會(huì)導(dǎo)致植物產(chǎn)量下降,研究者發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯(BL)可提高植物耐低鐵能力?,F(xiàn)以湖北海桐幼苗為材料,探討B(tài)L提高植物耐低鐵能力的機(jī)制。
(1)BL是一種植物激素,它能夠從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對(duì)植物的生長發(fā)育有
影響(調(diào)節(jié))
影響(調(diào)節(jié))
作用的微量的 有機(jī)物
有機(jī)物
。
(2)研究者分別用全營養(yǎng)液缺鐵營養(yǎng)液、加入0.2mg/LBL的缺鐵營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗,一段時(shí)間后檢測(cè)幼苗黃化率,結(jié)果如圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 BL可改善缺鐵導(dǎo)致的植物黃化苗現(xiàn)象
BL可改善缺鐵導(dǎo)致的植物黃化苗現(xiàn)象
。
(3)已知BL通過FRO酶和FCR酶提高根部細(xì)胞對(duì)鐵的吸收。為探討這兩種酶的關(guān)系,將FRO酶功能缺失突變體(f)和野生型幼苗分別置于含BL培養(yǎng)液中培養(yǎng),在此過程中測(cè)定FCR酶活性,結(jié)果如圖2。發(fā)現(xiàn)BL通過FRO酶提高FCR酶活性,這是因?yàn)榕c野生型相比,BL處理后,和對(duì)照組相比,突變體f的FCR酶活性低,且隨時(shí)間變化無明顯增強(qiáng)
BL處理后,和對(duì)照組相比,突變體f的FCR酶活性低,且隨時(shí)間變化無明顯增強(qiáng)
。
(4)FCR酶可將土壤中溶解度低的Fe3+轉(zhuǎn)為易溶解的Fe2+,供根部細(xì)胞吸收。研究發(fā)現(xiàn)BL處理可促進(jìn)生長素(IAA)含量和莖部鐵含量提高,由此推測(cè)IAA可促進(jìn)根部鐵轉(zhuǎn)運(yùn)至莖部。為驗(yàn)證此假設(shè),用BL處理相應(yīng)材料后檢測(cè)根部和莖部鐵含量。以野生型幼苗經(jīng)BL處理后根、莖部鐵含量為參照值,在表中填寫假設(shè)成立時(shí),與參照值相比鐵含量的預(yù)期結(jié)果(用“遠(yuǎn)低于”、“遠(yuǎn)高于”、“相近”表示)。
幼苗 |
野生型 |
IAA基因缺失突變體 |
根部鐵含量 |
參照值 |
遠(yuǎn)高于 遠(yuǎn)高于
|
莖部鐵含量 |
參照值 |
遠(yuǎn)低于 遠(yuǎn)低于
|
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致,表明IAA與BL在提高植物耐低鐵性方面具有
協(xié)同
協(xié)同
作用。
(5)綜合上述研究解釋BL提高植物耐低鐵能力的機(jī)制。