植物在受到機械損傷或昆蟲取食時,會產(chǎn)生防御反應(yīng)。研究合作楊損傷信號傳遞中脂氧合酶(LOX)、脫落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的變化及關(guān)系,進行如圖實驗。
(1)植物激素在植物體內(nèi)起著傳遞
信息
信息
的作用。
(2)用止血鉗快速夾傷合作楊植株葉片,迅速將損傷植株與另一長勢相同健康植株放入同一密閉玻璃氣室內(nèi),避免枝葉相互接觸,如圖1。以氣室外健康植株葉片為對照。定期采集葉片測定相關(guān)指標,結(jié)果如圖2、圖3。
①采樣后需迅速將葉片投入液氮中,-70℃保存?zhèn)溆?。低溫下LOX的空間結(jié)構(gòu)
穩(wěn)定
穩(wěn)定
,檢測酶活性時升高溫度,LOX的活性可以恢復(fù)。
②由圖2可知,機械損傷可
提高損傷葉和誘導(dǎo)葉的LOX活性
提高損傷葉和誘導(dǎo)葉的LOX活性
。
③圖3顯示:與損傷葉相比,誘導(dǎo)葉ABA和JA含量變化趨勢基本相同但峰值滯后。試解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因:
損傷葉產(chǎn)生防御反應(yīng)的同時,還釋放揮發(fā)性物質(zhì),誘導(dǎo)臨近健康植株葉片也產(chǎn)生相同的防御反應(yīng),所以激素的變化趨勢相同。但揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生、釋放、擴散和積累到一定濃度,進而啟動防御反應(yīng),都需要時間,所以峰值會滯后
損傷葉產(chǎn)生防御反應(yīng)的同時,還釋放揮發(fā)性物質(zhì),誘導(dǎo)臨近健康植株葉片也產(chǎn)生相同的防御反應(yīng),所以激素的變化趨勢相同。但揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生、釋放、擴散和積累到一定濃度,進而啟動防御反應(yīng),都需要時間,所以峰值會滯后
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(3)另有研究發(fā)現(xiàn),LOX專一抑制劑在抑制LOX活性的同時,也降低了JA和ABA的含量。用JA處理葉片,ABA含量無明顯變化,但可促進應(yīng)答ABA的抗性相關(guān)基因的表達。綜合上述所有信息,完善合作楊損傷信號傳遞中JA、LOX和ABA相互關(guān)系的一種可能的模式圖。請在方框中選填“JA”“LOX”“ABA”,在( )中選填“+”“–”(“+”表示促進作用,“-”表示抑制作用)。
(4)本實驗中,機械損傷使損傷葉和誘導(dǎo)葉均出現(xiàn)防御反應(yīng)。請從生物對環(huán)境的適應(yīng)角度分析,該現(xiàn)象的意義是
在降低自身損傷的同時,使臨近的健康植株提前出現(xiàn)防御反應(yīng),有利于提高種群抗機械損傷或昆蟲取食的能力,有利于種群在容易被機械損傷(和啃食)的環(huán)境中生存
在降低自身損傷的同時,使臨近的健康植株提前出現(xiàn)防御反應(yīng),有利于提高種群抗機械損傷或昆蟲取食的能力,有利于種群在容易被機械損傷(和啃食)的環(huán)境中生存
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