缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

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摘要:植物只有在必需矿质元素得到供应后,才能正常的生长和发育。如果缺少某一必需元素,便表现出一系列的缺素症状。本次实验利用溶液培养,观察了玉米幼苗缺Fe时的外部症状,同时测定了植物叶片光合速率、相对电导率、叶绿素总量、组织中可溶性糖和硝态氮的含量、过氧化物酶的活力、叶片提取蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳及根系活力等方面生理指标。结果表明:缺Fe植株表现出矮小、嫩叶失绿显黄白色、植物抗逆性弱、糖含量低、光合作用能力低、叶绿素含量显著降低、根系活力和代谢活性均很弱等症状。

关键词:玉米幼苗,缺Fe,生长发育,生理特性

引言

Fe是光合作用、生物固氮和呼吸作用中的细胞色素和非血红素铁蛋白的重要组成部分。铁在这些代谢方面的氧化还原过程中(Fe3+→Fe2+或Fe2+→Fe3+)都起着弟子传递的作用。由于叶绿体的某些叶绿素—蛋白复合体合成需要Fe,所以当缺铁时会出现叶片缺绿(叶脉仍绿),全叶白化等现象[1]。且Fe在植物体内属于非循环利用元素,不易从老叶中转移出来,所以嫩叶最先出现症状。

玉米(gea mays L.)属禾本科、玉米属、玉米种,是重要的粮食作物,也是我国北方主要栽培的农作物之一,在当前市场经济迅速发展的过程中,玉米是改善人民生活出口外贸重要的物质之一,对发展农业、畜牧业具有十分重要的意义。玉米具有很高的营养价值,也是发展畜牧业的优质饲料和工业原料[2] 。

本次实验以荷格兰德(Hoagland)培养液为基础,进行玉米幼苗缺Fe溶液培养,并另设一组完全溶液培养作为对照。通过观察玉米幼苗在缺乏Fe元素时的生理症状,加深对矿质元素生理作用的认识,也为田间缺素的诊断提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料:玉米幼苗

1.2 方法

先将幼苗种于塑料培养缸中(选取大小、生长状况相近的植株,每缸种3株,共7缸),进行完全溶液培养两周,每天通气,每隔2~3d浇 1次蒸馏水,每周更换 1次营养液。两周后将7缸幼苗分为完全营养液和缺X营养液两组,即随机选其中3缸作为完全溶液培养,另4缸作为缺Fe溶液培养,再培养两周。记录缺乏必需元素的植株所表现的症状及最先出现病症的部位,并拍照。

培养两周后,玉米幼苗即能生长至18~25cm,此时可取出植株,从完全培养和缺素培养的植株中剪下对应部位的叶子,编号后分别装在不同的袋子里-80℃超低温冰箱保存,留待室内各种生理生化指标测定。

本次实验用分光光度法测定叶绿素含量和蒽酮比色法测糖含量,OXYGRAPH 氧电极测定植物叶片光合作用。测定20摄氏度和100摄氏度两种温度处理材料浸泡液的电导率比较以判定植物抗逆性。用TTC法测根系活力以及愈创木酚法测定植物过氧化物酶活性以判

断植株的代谢活性。用Bradford protein-binding assay法测定可溶性蛋白质含量。用对氨基苯磺酸法测定硝态氮的含量。

1.3数据统计

所有数据均通过Office2003统计软件处理,并用Excel软件作图。

2 结果与分析

2.1 缺Fe对玉米植株外部形态的影响

培养一周后,缺Fe植株与完全培养植株均生长良好,未出现外部形态的差异。如图1 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图1 缺Fe对玉米植株生长的影响

(前排三缸:完全培养;后排四缸:缺Fe培养)

培养两周后,发现缺Fe植株较完全溶液培养植株矮小,茎细,新叶失绿显黄白色,不过叶脉仍为绿色。完全溶液培养的植株生长良好。如图2 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图2 缺Fe对玉米植株生长的影响

(左一:完全培养;左二、左三:缺Fe培养)

再观察比较缺Fe幼苗与完全培养幼苗的的根器官,发现缺Fe幼苗的根比完全溶液培养

的要短,须根较少。说明Fe影响了根的发育。如图3 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图3 缺Fe对玉米植株根生长的影响

(左:完全培养;右:缺Fe培养)

2.2缺Fe对根系活力的影响(TTC法定性实验测定根系活力)

TTC法定性实验测定根系活力的原理是氯化三苯基四氮唑(TTC)是氧化还原色素,溶于水后成无色溶液,还原后生成红色不溶于水的三苯甲臢(TTF)。植物根系中的脱氢酶可引起TTC的还原生成TTF,因此可用TTC的还原来表示脱氢酶活性,并作为根系活力的指标。

实验操作:取完全组和缺Fe组的植物的一条须根,加入10mL 0.1%的TTC溶液让其在恒温箱中避光反应一段时间,等目测有差异后,取出根系,洗去表面残留TCC,观察颜色深浅度,最后拍照记录实验结果。实验结果如下:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图3 完全培养根系图4 缺Fe培养根系根系是活跃的吸收器官、合成器官和贮存器官,其生长情况和活力水平直接影响地上部分的营养状况及产量水平。一般当植株受到营养胁迫时,根系脱氢酶活力会明显降低,实验

结果会是完全培养根系TTC染色深度大于缺素培养TTC染色。但我们组上图所示结果未显示两者存在显著差异,经小组讨论认为原因是由于我们在TTC染色完后没有立即拍照,而根系中显示红色的TTF不是很稳定[3],导致完全培养根系中TTF长期暴露与空气中重新被氧化成TTC,而缺素培养根系本来就显色不深,所以它虽然经受相同时间的暴露,但颜色变化不明显。

2.3 缺Fe对植株抗逆性的影响(电导法)

检测缺素培养对植株抗逆性的影响,可采用电导法测植株叶片细胞膜的通透性。

实验操作:分别取完全培养和缺Fe培养的植株中相同生长部位的叶片2g,剪成小段,加入20mL蒸馏水,浸没放置20min后,测初始电导率S1,再沸水加热15min,冷却至室温后测出终点电导率S2。测定结果如表1 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

结果:完全培养叶片相对电导率=6.66%,

完全培养叶片相对电导率=6.30%。

植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。在正常情况下,细胞膜对物质具有选择透性能力。在缺少某些元素的条件下诱导培养后,细胞膜结构改变,膜透性增大,从而使细胞内的电解质外渗,以致植物细胞浸提液的电导率增大。因此通过比较植株的膜透性增大程度即可比较不同实验处理下植株抗逆性强弱[4]。

结果显示缺Fe培养叶片的SR值小于完全培养叶片的SR值,与理论预测相悖,分析原因可能有以下几点:

(1)所取的叶片不一致,完全组叶片和缺素组叶片可能属于不同的部位和叶龄。

(2)对叶片的物理损伤程度差异较大。完全组叶片可能被剪得更细碎,导致完全组叶片的细胞膜受到更大的伤害。

(3)CO2的影响,可能由于测定组员呼出的CO2过多地溶解于测定液中,增大测定液中离子浓度,从而影响电导率的大小。

(4)温度对电导率的影响也很大。所以实验没有在相同的温度下进行操作。这也可能导致实验出现偏差。

2.4 缺Fe对植物光合作用的影响

使用LCiSD 便携式光合仪测定缺Fe培养与完全培养植株的光合速率与蒸腾速率。

在叶片被放置在LCiSD 便携式光合仪叶室中后, 需要约2分钟时间自动调整叶室内的小气候环境。待CO2和H2O数值达到稳定时,开始记录光合速率值与蒸腾速率值。记录结果如下表2所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

将测定结果用柱形图表示,如下所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图5 完全培养和缺Fe培养玉米植株叶片光合速率比较

完全培养叶片光合速率=12.48 umolCO2m-2s-1,

缺Fe培养叶片光合速率=1.43 umolCO2m-2s-1。

结果表明完全组叶片的光合速率明显高于缺铁组的叶片。这是因为铁是合成植物叶绿素所必需的微量元素,它主要集中于叶绿体中以铁蛋白、铁血红素、铁氧还蛋白及亚硝酸还原酶等形式存在。铁虽然不是叶绿素的组成元素,但叶绿素的合成需要铁的存在,因为叶绿素合成中某些酶的活性表达需要铁激活[5]。作为叶绿体内重要的电子传递体,铁氧还蛋白、铁硫蛋白、各种细胞色素、细胞色素氧化酶等都是含铁化合物,所以铁参与光合作用中的电子传递和光合磷酸化。植株缺铁失绿,会引起一系列氧化还原作用减弱, 电子不能正常传递,ATP 合成减少等症状[5]。因此铁的缺失会使植物光合作用降低。

2.5 缺Fe对叶绿素总量的影响:(皂化法测定)

叶绿素(a和b)是一种极不稳定的化合物,在碱的作用下能被皂化,产生甲醇和叶绿醇以及叶绿酸钾盐,叶绿酸钾盐能溶于水中,因此,可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分离。由于皂化叶绿素的颜色与原来叶绿素几乎相同,其颜色的深浅与含量成正比,所以,把皂化

叶绿素溶液与已知浓度的标准溶液进行比色测定,即可测得叶绿素含量。

实验操作:利用分液漏斗装置提取各组玉米植株叶片的叶绿素总量。然后使用分光光度计在650nm 的波长下测出完全培养和缺Fe 培养玉米植株分光光度值,最后根据标准曲线计算出不同组植株叶片叶绿素的含量。

实验结果:

由实验测定完全培养组OD 值=0.494,缺素培养组OD 值=0.187。 再根据叶绿素总量测定的标准曲线(由实验老师提供):

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图6 叶绿素总量测定的标准曲线 即可求得完全培养组ρ=50.60μg/ml ,缺素培养组ρ=19.28μg/ml 。

最后根据计算公式:叶绿素含量(mg/g 样品)=(V 1×ρ/(m ×103

)×V 2/ V 3计算样品中叶绿素含量。(V 1——皂化液(即10%KOH 的甲醇溶液体积(ml); ρ——为标准曲线叉的叶绿素含量(μg/ml ); V 2——为叶绿素提取液总体积(ml );

V 3——为用于皂化的叶绿素提取液体积(ml ); m ——为样品重量(g )。

(已知实验中V 1=10mL ,V 2=20mL V 3=5mL ,m=1g ,完全培养组p=50.60μg/ml ,缺素培养组p=19.28μg/ml )

可得:完全培养组叶绿素总量=2.024mg/g 样品, 缺素培养组叶绿素总量=0.771mg/g 样品。

对于缺素培养组叶绿素总量远小于完全培养组叶绿素总量的原因已在2.4实验(缺Fe 对植物光合作用的影响)中详细分析,故不再分析。

2.6 缺Fe 对过氧化物酶活性的影响

在H2O2存在的条件下,过氧化物酶能使愈创木酚氧化,生成茶褐色的4-邻甲基苯酚,该物质在470nm 处有最大吸收峰,故可用分光光度计测量470nm 的吸光度变化,从而测定过氧化物酶的活力。

首先制备完全组和缺素组酶液,待酶液制备好后即可置于分光光度计中470nm 波长处进行比色。每隔30s 记录一次吸光度值,我们共记录7组数据,结果如表3 所示:

叶绿素总量测定的标准曲线

00.1

0.20.30.40.50.60.7

0.80.90102030405060708090叶绿素含量(ug/ml)光密度

表3 完全培养和缺Fe 培养玉米植株吸光度测定

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

对表

3 两组数据作统计回归分析,求出完全培养组和缺Fe 培养组的吸光度变化值与时间的函数关系式,分别为完全培养组:Y 1=0.0246X + 0.0119,缺Fe 培养组:Y 2=0.0091X + 0.0089。

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图7 完全培养组和缺Fe 培养组的吸光度变化值与时间的函数关系

由完全培养组和缺Fe 培养组的吸光度变化值与时间的函数关系式即可得知完全培养组和缺Fe 培养组吸光度变化速率分别是Y 1和Y 2的斜率值,即完全组:ΔOD 470/t = 0.0246。缺素组:ΔOD 470/t =0.0091

最后根据计算公式过氧化物酶活性(U /gFW/min) =t

m OD V V ????

?01.010

470

式中:ΔOD 470—-反应时间内光密度值的变化;

m —-植物鲜重,g ;

V 0—-提取酶液总体积,ml ; V 1—-测定时取用酶液体积,ml ; t —-反应时间,min 。

(实验中m=0.3g ,V 0=15mL ,V 1=0.1mL ,测得完全组:ΔOD 470/t = 0.0246。缺素组:ΔOD 470/t =0.0091)

可得:完全组过氧化物酶活性=1230 U /gFW/min , 缺素组过氧化物酶活性=455 U /gFW/min 。

实验结果显示完全培养组过氧化物酶活性显著大于缺素培养组过氧化物酶活性,这是因

为组过氧化物酶活性高低与植物抗性密切相关,它是清除H2O2的重要保护酶,是植物体内重要的酶促防御系统之一,。它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等也都有关系。在植物生长发育过程中,过氧化物酶的活性不断发生变化,因此这种酶可以反映某一时期植物体内代谢的变化,当植株受到营养胁迫时,其过氧化物酶活性会显著下降。

2.7缺Fe对植株可溶性糖含量的影响

可溶性糖在强酸、高温的条件下发生分子内的脱水作用,生成糠醛衍生物,糠醛衍生物与蒽酮作用形成一种蓝绿色的络合物,其颜色的深浅与可溶性糖含量成正比关系,故可用比色法测定。

用蒽酮法测定,经分光光度计比色后,所得结果为完全培养:OD值= 0.151,缺Fe培养:OD值= 0.092。

再根据标准曲线(由实验老师提供)

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图8 可溶性糖含量测定的标准曲线

可得两组提取液中的含糖量为完全培养组:26.79ug/ml;缺Fe培养组:16.44ug/ml.

最后根据计算公式可溶性糖含量%=(p×V/m×106)×100

式中: p——提取液的糖含糖量(从标准曲线上查得数值,ug/ml);

V——样品稀释后的体积,ml;

m——样品重量,g。

(实验中V= 1mL,m= 0.5g,p分别为完全培养组:26.79ug/ml;缺Fe培养组:

16.44ug/ml。)

可得两组可溶性糖含量为:完全组可溶性糖含量= 0.54%,

缺Fe组可溶性糖含量= 0.33%。

植物在个体发育的各个时期,代谢活动发生相应的变化,碳水化合物的代谢也不例外,其含量也随之发生变化。了解可溶性糖含量的变化,在生理研究和实际上都有重要的意义。实验显示缺Fe组叶片的可溶性糖含量低于完全组叶片的含量,相关文献都没有直接说明具体的分子机理,但我认为主要还是因为缺铁胁迫导致植株叶绿素合成减少,影响植株光合作用,结果使植株合成可与可溶性糖相互转化的碳水化合物能力下降,进而导致缺铁植株可溶

性糖含量较低。

2.8 缺钾对硝态氮含量的影响:(比色法测定)

用比色法法测定原理是硫酸根还原成亚硝酸根后,与对氨基苯磺酸及а-萘胺结合,生成玫瑰红色的偶氮化合物,生成的红色偶氮化合物在540nm波长下有最大吸收峰,其颜色深浅与硝态氨含量在一定范围内成正比关系,顾客用比色法进行。

首先是制备标准曲线(数据由其他组同学提供)数据如表4 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

表4 硝态氮含量标准曲线相关数据

根据所测数据,通过Excel作图,即可获得以含氮量(μg/mL)为横坐标,吸光度为纵坐标的标准曲线。

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图9 硝态氮含量测定的标准曲线

再测定样品中硝态氮含量。提取样品组织液,于分光光度计540nm下比色,所得结果为完全培养:OD值= 0.022 缺Fe培养OD值= 0.196。

将测得的光密度值对照标准曲线,可知相对应的硝态氮浓度为完全组为0.25ug/ml,缺Fe组为2.40ug/ml。

最后根据计算公式X(100g样品中硝态氮毫克数)={[(5×p×2×25)/V]/m}×0.1=(25×C)/(W ×V)

式中:p 比色液中硝态氮含量,ug/ml;

25 分析液总体积,ml;

V 所取分析液体积,ml;

5 比色液体积,ml;

2 分析液被稀释倍数;

m 样品重量,g;

0.1μg换算mg,并折算为100g样品中含量的换算系数。

(实验中V= 4mL,m= 0.5g,p分别为完全组为0.25ug/ml,缺Fe组为2.40ug/ml)

可得两组中硝态氮含量。完全培养:硝态氮含量为3.13mg/100g样品

缺Fe培养:硝态氮含量为30.0mg/100g样品

硝态氮是植物从土壤中吸收氮的主要形式,是植物吸收的主要含氮物质之一。硝态氮必须还原成NH3后才能参加有机氮化合物的合成.植物体内硝态氮含量的高低,不但与植物的氮素代谢有关,还影响到植物营养生长和生殖生长。

为什么缺Fe组硝态氮含量远大于完全组硝态氮的含量?我猜测是与植物的硝酸盐代谢还原有关。

我们知道,植物要想利用硝酸盐,必须先把硝酸盐转化烟硝酸盐,再转化成铵。而植物在把硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程需要细胞色素 b557中的三价铁离子参与电子传递过程[7]。所以,植株一旦在缺少Fe元素的情况下,体内硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程将会受到抑制,导致硝酸盐无法被转化利用,长期积累与植物体中。

另外,亚硝酸盐要还原成铵,需要还原态铁氧还蛋白(Fd red)作为电子受体,还原态铁氧还蛋白的形成也需要Fe,所以Fe元素的缺失也必然也会抑制这一过程,从而间接限制硝酸盐的去路,促进硝酸盐在植株体内的积累。

2.9缺Fe对可溶性蛋白质含量的影响(Bradford protein-binding assay法测定)

Bradford protein-binding assay法测定蛋白质含量实质是利用考马斯亮蓝G-250能与蛋白质结合的特性。考马斯亮蓝G-250在游离态下呈红色,当与蛋白质的疏水区结合后变成蓝色,后者在595nm处有最大光吸收峰。在一定范围内,蛋白质含量与颜色的深浅成正比,可用比色法测定。

首先是制备可溶性蛋白含量测定的标准曲线,具体数据如表5 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

根据所测数据,通过Excel作图,即可获得以可溶蛋白质量为横坐标,吸光度为纵坐标的标准曲线。如下图10 所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图10 可溶性蛋白含量测定的标准曲线

然后测定完全组和缺Fe组样品可溶性蛋白质含量蛋白质。先制备蛋白质提取液,再将蛋白质提取液置于分光光度计中595nm下比色,测定数据为完全组OD值=0.463,缺Fe组OD值=0.439.

对照已制备的标准曲线可知完全组测定管中可溶性蛋白质含量71.0ug/0.1mL,缺Fe组测定管中可溶性蛋白质含量67.0 ug/0.1mL

最后根据计算公式:蛋白质含量(mg/FW)=

m V

V m

11 0

式中,m0——查标准曲线得到的样品测定管中蛋白质的质量,mg;

V0——提取液总体积,mL;

V1——测定时取样液体积,mL;

m1——取样量,g。

(实验中m1=1g,V0=6mL,V1=0.1mL,m0已测得为完全组测定管中蛋白质含量75.4 ug/0.1mL,缺Fe组测定管中蛋白质含量81.7 ug/0.1mL)

可得:缺Fe组的可溶性白质含量为4.26mg/g,

完全组的可溶性蛋白质含量为4.02mg/g.

实验结果表明缺Fe组的蛋白质含量稍低与完全组的蛋白质含量,可能原因是Fe的缺失导致植株体内叶绿素蛋白合成的减少及一些Fe参与合成的酶减少。从而引起植株可溶性糖含量的减少。但由于两组测量值相差较小,故也有可能Fe的有无对植株可溶性蛋白的影响作用不大。

2.10 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离鉴定蛋白质,主要依赖于电荷效应和分子筛效应,再与标准样品对照即可确定各取代的成分。本次实验先制备分离胶,接着制备浓缩胶。上样量一般为

25-50ug。电泳时,先30mA恒流电泳,待样品进入分离胶后调整电流为60mA,继续进行电泳。等条带接近胶底部时停止电泳,进行染色、脱色等处理,最后拍照分析实验结果。

实验结果:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图11 蛋白质电泳图谱

(1、3、5为完全组, 2、4、6为缺Fe组,7、8为Marker )

已知标准蛋白共条带,如上图所示,分子量分别为97.2kD、66.4kD、44.3kD、29.0kD、20.1kD、14.3kD。最上和最下两条带表示溴酚蓝移动的起始位点和终点。选取上图所示四个蛋白作为测量蛋白,分别为蛋白1、蛋白2、蛋白3和蛋白4。

利用Photoshop软件测量样品、标准蛋白及溴酚蓝移动距离。计算样品、标准蛋白的相对迁移率(Rf)。

Photoshop软件测量溴酚蓝移动距离b=6.38cm

标准蛋白移动距离A1=0.79 cm

A2=1.51 cm

A3=2.49 cm

A4=3.52 cm

A5=3.88 cm

A6=5.41 cm

由相对迁移率(Rf)= 样品移动距离A(cm)/ 溴酚蓝移动距离b(cm)可得标准蛋白的相对迁移率分别为0.124、0.237、0.390、0.552、0.608、0.848

将6条标准带所对应标准蛋白分子的97.2kD、66.4kD、44.3kD、29.0kD、20.1kD、14.3kD 转化成对数值分别为1.988、1.822、1.646、1.462、1.303、1.155

再用Excel以标准蛋白分子量的对数作纵坐标,相对迁移率作横坐标制作标准曲线。

如图12所示:

缺Fe对玉米幼苗生长发育及生理功能的影响

图12 蛋白质分子量测定的标准曲线

又待测蛋白的移动距离分别为0.60cm、2.01cm、2.89cm、3.98cm.所以它们的相对迁移率分别为0.094、0.315、0.453、0.624。查找上图蛋白质分子量测定的标准曲线,可知对应的蛋白质分子量对数分别为蛋白1=1.996;蛋白2=1.734;蛋白3=1.570;蛋白4=1.368 将上述四个数据取指数(以10为底数)可得99.1、54.2、37.2、23.3,即四个待测蛋白的分子量分别为:

蛋白1=99.1kD、蛋白2=54.2kD、;蛋白3=37.2kD、蛋白4=23.3kD

3、讨论

通过,营养液培养法对玉米幼苗进行缺Fe溶液培养,系统地进行观察和研究。结果表明,玉米缺Fe外部表现症状:植株矮小,茎细,新叶失绿显黄白色,不过叶脉仍为绿色.。Fe是不能被再次利用的元素, 故缺素病症首先出现在新叶叶。地下部分根系的粗细,多少差异也较大,根系活力降低,光合能力减弱。因此,缺Fe使玉米幼苗生长减弱,植株瘦弱,出现缺素症状,叶绿素含量显著降低。Fe与糖类的合成也有关,Fe影响叶绿素的合成,是一些细胞色素的重要组成成分,缺Fe植物体内形成的糖量明显减少,有机物积累降低,所以实验测得的可溶性糖含量少,植物生活力和抗性也很弱,所以植株的细胞膜受到损害,抗逆性降低。Fe虽不是细胞的组成成分,但却是影响许多酶的活性。在植株体内对蛋白质代谢、碳水化合物代谢和呼吸代谢具有重要功能。若是缺Fe植物体内的酶活性降低,从而抑制植株正常新成代谢,降低植物的抗性,植物很容易营养缺乏而死亡。试验还表明:缺Fe 处理显著影响了叶片叶绿素的含量和光合性能,抗逆性等指标。这是由于叶绿素的合成需要铁的存在,因为叶绿素合成中某些酶的活性表达需要铁激活。作为叶绿体内重要的电子传递体,铁氧还蛋白、铁硫蛋白、各种细胞色素、细胞色素氧化酶等都是含铁化合物,所以铁参与光合作用中的电子传递和光合磷酸化。植株缺铁失绿,所以缺Fe严重影响光合作用及同化产物积累的正常进行。

由此来看,玉米的正常生长发育需要Fe元素的调节和参与,Fe元素对玉米幼苗的外部形态,抗逆性能力,叶绿素形成,光合作用效率,根系生长,代谢能力强弱等各方面起着非常重要的作用。

参考文献:

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[7]潘瑞炽,王小菁等. 植物生理学. 高等教育出版社. 2008,6:45-46.

Lack of Fe on maize seedling growth and physiological characteristics

Abstract: This semester's experiment mainly using solution culture method, through the contrast with complete training to observe the corn seedling Fe deficiency of external

morphology. While contrasting testing the plant photosynthetic rate, relative electric

conductivity, chlorophyll, soluble sugar total organization and nitrate content,

peroxidase vigor and isozymes electrophoresis, leaf extract protein SDS -

polyacrylamide gel electrophoresis, root vigor. Results show that: Fe deficiency corn

plant small, root dysplasia, the stem weak, chlorosis, whole leaves have macular

bending occurs, then shrinks JiaoKu. Sugar content is low, photosynthesis, chlorophyll

content and weak significantly reduced. Root vigor and metabolic activities were very

poor.

Keyword: Lack of Fe, maize, growth, physiological characteristics

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