聚乙二醇在植物渗透胁迫生理研究中的应用.pdfVIP

植物生理学通讯 第40卷 第3期，2004年6月 36 1 聚乙二醇在植物渗透胁迫生理研究中的应用 1,* 1 1 2 张立军 樊金娟 阮燕晔 关义新 1 2 沈阳农业大学生物科学技术学院，沈阳 110161；中国农业科学院作物育种栽培研究所，北京 100081 Application of Poly ethy lene Gly col in the St udy of Plant Osmotic Stress Physiology 1,* 1 1 2 ZHANG Li-Jun , FAN Jin-Juan , RUAN Yan-Ye , GUAN Yi-Xin 1 2 College of B iolog ical Science and Technology, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161; Institute of Crop Breeding and Cultivation, Chinese A cademy of A gricultural Sciences, Beij ing 100081 提要 介绍聚乙二醇(PEG)在调节培养液和固体培养基水势以及在水分胁迫和盐胁迫研究中的应用及应注意的问题，并 介绍PEG溶液水势的测定方法和水势计算公式。 关键词 聚乙二醇；植物；渗透胁迫；水势计算 [3] [4~6] 植物在生长发育过程中，经常会遇到由干旱 大分子的质量 ，以及促进种子萌发 等。 和高盐引起的渗透胁迫。受到渗透胁迫的植物脱 2 PEG水分渗透胁迫研究中的应用 水，细胞膨压丧失，对植物产生许多不利效应： 在研究植物对干旱和高盐的反应时需要低水 发育受抑，生产力降低，甚至死亡。长期以来， 势处理。一般的做法是减少土壤或其它固体培养 人们一直想通过揭示渗透胁迫伤害机理，寻找提 基的水分供应，但在整个实验期间很难保持水势 高植物抵抗胁迫能力的途径。但在研究过程中常 的恒定和一致。而且有些试验，例如要求严格控 为一些客观因素所困扰：一是土壤的组分非常复 制培养基水势、需要在短时间内使植物体达到较 杂，作为实验系统常难以控制；二是有时难以将 低水势、在实验过程中需要进行放射性标记的实 渗透胁迫效应与土壤系统中的其它胁迫效应有效区 验不适合用固体培养基培养植物，而用液体培养 分开。因此，在植物渗透胁迫生理研究中，实 则较为合适。此外，在观察渗透胁迫对植物根系 验能否在一个稳定而易于控制的模拟系统中进行就 生长和形态变化的影响时，溶液培养也有较大的 显得十分重要。聚乙二醇(polyethylene glycol， 优势。 PEG)溶液培养则是人们在进行植物渗透胁迫研究 2.1 溶液培养的特点及应用PEG 用溶液培养对植 中一个常用而比较理想的系统。 物进行渗透胁迫时，需要调节培养液的水势。如 1 PEG的性质 果单从调节水势的角度考虑，无机盐、小分子的 PEG是乙醇聚合物，分子式为HOCH－[CH－ 糖、醇等都可以选用。但对土壤干旱来说，不 2 2 O－CH]－CHOH，分子量有200~20 000不等。 仅要使植物的细胞脱水，而且还要使细胞壁脱 2 n 2 常见商品的分子量在200~8 000之间，pH 5~7,溶 水。因此，模拟土壤干旱的渗透物质，其分子 于水，也溶于大多数有机溶剂。随着分子量的增 量要足够大，才能不透过细胞壁，产生与土壤干 大，PEG的物理性质也随之变化，从无色无味的 旱相同的脱水效应。如果渗透调节物质透过细胞 液体变为蜡状固体。由于P