二氧化硫增强拟南芥植株对干旱的适应性 postprint

Abstract: 以模式植物拟南芥为材料，研究SO₂对植物干旱适应性的影响。采用分光光度法检测植物干旱生理指标的变化，并用半定量RT-PCR技术分析了拟南芥热激基因和干旱响应基因的转录水平。研究发现：4周龄拟南芥植株暴露于30mg/m³的SO₂后，6-72h间叶面气孔开度显著低于对照并逐渐减小，在暴露48h和72h时，热激转录因子HsfA2和热激基因Hsp17.7、Hsp17.6B、Hsp17.6C转录上调，干旱响应基因DREB2A、DREB2B和RD29A表达增强；在SO₂熏气72h后进行干旱胁迫，干旱期间SO₂预暴露植株的叶片相对含水量高于非熏气干旱处理组，植株萎蔫程度比后者明显减轻，且SO₂预暴露植株的地上组织中可溶性糖和脯氨酸含量升高，超氧化物歧化酶活性提高，丙二醛含量降低。结果表明：SO₂能降低气孔开度、提高抗氧化能力、上调热激基因和干旱响应基因转录，并能促进干旱期间植物细胞内渗透调节物质的合成和积累，促使抗氧化酶活性提高，从而降低干旱胁迫对植株造成的氧化损伤，增强拟南芥对干旱的适应性。植物通过基因转录应答、酶活性改变、渗透调节物质积累等，在适应环境高浓度SO₂的同时，提高了对干旱的适应性。