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摘要我国西南喀斯特是全球三大喀斯特集中连片区中面积最大、喀斯特作用发育最强烈的典型地区。在喀斯特地区，干旱胁迫和重碳酸盐胁迫是植物生长发育过程中常常遇到的环境条件。而植物在不利生境条件下，往往通过在形态和生理上发生改变使它们能适应环境的变化以获得生存的机会。植物的生长发育都是以代谢为基础，因此，去判断植物在逆境情况下代谢系统发生的复杂变化，是研究植物对环境适生性的理论基础。本研究拟从葡萄糖代谢系统的调控角度对喀斯特地区植物对逆境适应机理进行解释，通过对构树（Broussonetiapapyrifera L.）和桑树（Morus alba L.）在干旱胁迫和重碳酸盐胁迫以及两者同时作用下等条件下，对植株的生长情况、生理指标、糖酵解途径的关键酶磷酸果糖激酶(PFK)和磷酸戊糖途径的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)、葡萄糖代谢途径的歧化情况和植株叶片稳定碳同位素δ13C的组成等方面进行测定和分析，以阐明桑树和构树在面对干旱胁迫和重碳酸盐胁迫时葡萄糖代谢的变化情况，并评价重碳酸盐在植物受到干旱胁迫时所起到的作用。同时我们通过在使用糖酵解途径抑制剂NaF对植株进行处理，进一步研究糖酵解途径与磷酸戊糖途径之间的调控关系。<br>　　本研究的主要结论如下:<br>　　(1)干旱胁迫和重碳酸盐胁迫影响植物生长、光合作用和抗性生理的研究。通过研究这两种胁迫作用下植物的各项生长、光合作用和抗性生理指标，我们发现这两种胁迫作用都会抑制植物的生长。在干旱胁迫下，桑树和构树受抑制所表现出来的变化趋势较为一致;而在重碳酸盐胁迫下，桑树和构树之间表现出一定的差别。这是因为干旱胁迫对植物的影响比较单一，而重碳酸盐胁迫对植物的影响具有多重作用所致。<br>　　(2)干旱胁迫和重碳酸盐胁迫对磷酸果糖激酶(PFK)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的活性和基因表达的影响。在模拟干旱胁迫和重碳酸盐胁迫下，桑树和构树叶片中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的活性都受到激活，而磷酸果糖激酶(PFK)的活性都受到抑制，这与之前已有的研究所展示的规律相符合。但是，在不同的胁迫条件下，PFK和G6PDH的酶活力和基因表达的调控规律有所差别。这说明植物在不同的胁迫类型和胁迫程度下，采取的调控手段是有差异的。此外，我们还观察到PFK和G6PDH的基因表达的变化规律并不总是和PFK和G6PDH的酶活性的变化规律相一致，这也许与转录后的翻译、翻译后的蛋白修饰、代谢产物的稳定性和代谢底物的可获得等作用性密切相关，导致在转录上发生的变化并没有完全体现在酶活性的变化上。<br>　　(3)干旱胁迫和重碳酸盐胁迫对葡萄糖代谢在糖酵解途径(EMP)和磷酸戊糖途径(PPP)之间转移情况的影响。在受到胁迫作用时，植物叶片内葡萄糖代谢向磷酸戊糖途径转移，显示了磷酸戊糖途径对植物对抗胁迫环境具有重要作用。在我们的研究中，运用了磷酸果糖激酶(PFK)酶活力与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)酶活力比值的方法对植物在胁迫条件下葡萄糖代谢在EMP和PPP之间配额变化的影响。结果表明，此方法具有很好的研究效果，且利用比值法比单独利用PFK和G6PDH的酶活力对葡萄糖代谢的歧化情况进行研究的要更加准确和更加直观。<br>　　(4)干旱胁迫作用时重碳酸盐对植物葡萄糖代谢途径歧化的影响。我们研究了植物在受到轻度干旱胁迫时适量的重碳酸盐对构树生长的影响，发现在进行轻度模拟干旱胁迫时在营养液中添加一定量的NaHCO3能够通过改善植物的代谢状况以促进植物在受到干旱胁迫时的生长。<br>　　(5)NaF作用对构树葡萄糖代谢歧化的影响。我们发现，NaF能够抑制构树PFK的酶活力，同时增强G6PDH的酶活力，使葡萄糖代谢从糖酵解途径转移到磷酸戊糖途径，证实了糖酵解途径和磷酸戊糖途径之间在胁迫条件下存在此消彼长的关系。