1、外界環(huán)境因子與植物生長代謝的關(guān)系是目前植物生物學、環(huán)境生物學和生物物理學中關(guān)注的熱點之一。但是,各種環(huán)境應力對植物生長代謝的影響模式,植物如何接收和傳遞這些應力信號,植物響應環(huán)境應力刺激的分子遺傳學行為及作用機制,植物又是如何調(diào)控適應環(huán)境應力的變化,諸如此類科學問題研究的還十分有限。鐵皮石斛是一種兼性景天酸代謝(CAM)的附生蘭科植物,具有良好的藥用經(jīng)濟價值,其生長代謝易受環(huán)境因子的影響,但外界應力對其生長代謝的影響及其分子調(diào)控機制還未

2、見報道。為了進一步深入了解環(huán)境應力與植物生長代謝的關(guān)系,探究應力誘導植物遺傳表達的分子作用機制和作用特點；同時,也為作物的遺傳育種探尋一種新途徑。本文以特定的聲波作為應力源,以鐵皮石斛組培苗為實驗材料,從與生長代謝相關(guān)的抗氧化性酶系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物的含量變化、相關(guān)酶基因片段的擴增與表達、特異表達基因的篩選與克隆等方面研究應力刺激與植物生長代謝之間的關(guān)系,為應力-(植物)生長理論提供基礎依據(jù)。本實驗取得的研究結(jié)果如下：1.研究了聲波刺激對鐵皮

3、石斛生長方面的影響。結(jié)果表明：適當?shù)穆暡☉?頻率1000Hz、聲強100dB)對鐵皮石斛組培苗的生長起明顯的促進作用,超出一定范圍時對其生長有抑制作用。然后,用該種模式的聲波進行了后面的實驗。在測定聲波刺激對鐵皮石斛葉、莖、根等不同生長器官的抗氧化性酶活性和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響時,發(fā)現(xiàn)這種對鐵皮石斛生長有利的聲波應力均可使各器官中的抗氧化性酶活性增強、可溶性蛋白含量提高。但是,各器官中不同抗氧化酶活性及可溶性蛋白質(zhì)含量隨刺激時間的不

4、同而變化的特點具有多樣性。2.測定了聲波刺激對鐵皮石斛幾種代謝產(chǎn)物含量的影響。結(jié)果為：該種模式的聲波刺激下,鐵皮石斛多糖含量提高的較為顯著,最高組提高了8.8%；總生物堿的含量變化不大；游離脯氨酸的平均含量提高了8.9%；丙二醛的含量普遍降低,平均降低了4.9%。3.通過設計特異引物和RT-PCR法擴增了鐵皮石斛cat基因片段,并以Northern點雜交的方法檢測了聲波刺激對該基因表達的影響?；虮磉_水平顯示,聲波刺激能誘導cat超表達