光和NaCl处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响

光和NaCl处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响

张素军[1]2003年在《光和NaCl处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响》文中研究指明如何有效地解决盐胁迫(salt stress)和光氧化胁迫(photooxidative stress)引起的体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)代谢的紊乱问题,是盐生植物适应盐渍环境、完成生长发育的重要机制之一,也是其抗盐性大小的重要标志。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)能将细胞内各种来源的、尤其是超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)催化O_2~-发生歧化反应生成的H_2O_2最终转变成H_2O,从而避免了H_2O_2对细胞的伤害作用,也避免了H_2O_2进一步与Cu~+、Fe~(2+)等金属离子反应生成氧化性极强的羟自由基(OH-)而对细胞造成更大的伤害作用。因此,APX是细胞抗氧化网络中承接SOD的又一举足轻重的酶类。它在细胞内有多种同工酶,主要分为细胞质型和叶绿体型,其中,叶绿体型在细胞中占有很大的比重。本实验以盐地碱蓬(Suaeda salsa)为材料,研究分析在盐(0、200mmol/L和400mmol/L NaCl)和1000μmol·m~(-2)·s~(-1)光强处理下,APX活性变化与活性氧代谢之间的关系,同时结合其他生理生化指标的变化情况,探讨碱蓬抗氧化特性与抗盐性的关系。 首先,碱蓬在NaCl处理下的生长表现出与其适应盐渍环境能力的一致性。200mmol/L NaCl处理时七天后,碱蓬的鲜重、干重和有机干重均显着增加,分别为对照的198.4%、153.3%和120%;400mmol/L NaCl处理时,鲜重和干重仍明显高于对照,为对照的154.8%和150%,而有机干重和对照相比无显着差异。在光合作用方面,200mmol/L NaCl处理七天后,净光合速率为对照的145.3%,差异显着;400mmol/L NaCl处理时,净光合速率虽下降到与对照无显着差异的水平,但仍高于对照。同时,盐处理下,叶片中叶绿素含量无显着性变化。 可见,碱蓬在盐渍条件下仍能正常地生长,这种生长是与其较强的渗透调节能力和离子区域化的能力分不开的。一方面,碱蓬通过大量吸收Na~+、Cl~-等无机离子(同时也合成一些可溶性有机小分子物质)来降低细胞的渗透势,以保证从盐渍环境中吸收水分。本文结果表明200mmol/L、400mmol/L NaCl处理时,叶片中Na~+、Cl~-含量显着升高和叶片细胞汁液渗透势显着降低。此时,植株含水量在200mmol/L NaCl处理时明显高于对照,400mmol/L NaCl处理时与对照无显着差异。另一方面,碱蓬通过离子区域化作用,将大部分盐离子区域化到液 光和*。CI处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(**用活性的影响泡中,从而维持细胞内的离子平衡以降低盐离子的毒害作用。 盐和强光处理下,短期内两二醛(MD)含量显着升高,并表现为总体上的上升趋势,但是,随处理时间的延长恢复到对照水平。这说明,盐和强光处理时,植物体内活性氧的含量表现出总体的升高趋势,并且短期内含量升高显着。因而,碱蓬在盐渍条件下的正常生长,也必然与其清除活性氧的能力有关,否则,高活性的活性氧势必对植株造成氧化伤害而限制其生长。此时,APX的活性发生相应的变化,200 mmol几和 400 mmol/L NaCI处理七天后,叶片细胞中可溶性 APX(leaf soluble APX,L一APX)、叶绿体基质型 APX(stromal APX,S一APX)手叶绿体类囊体膜结合型 APX*ylakoid七ound APX,T-APX)的活性都显着地升高;400mmol/L NaCI处理下,随处理时间的延长,L-APX、S-APX、T-APX的活性逐渐升高,第一天变化不明显,叁天后开始显着升高。强光处理时,12小时后,APX活性稍有下降,但之后则一直成上升趋势,36小时后差异显着。APX活性的这种变化,是与 MDA含量的变化相对应的。400 mmol/L NaCI和强光处理下,虽然**A的含量总体上上升,但除了短时间内升高显着外,其他时间和对照相比并无显着差异:200 mmol/L、400 mmol/L NaCI处理七天后,MDA也呈现出不显着的变化。此时,抗坏血酸(ascorbate Asa)含量的变化也表现出与 APX活性变化的一致性。200 mmol/L、400 mmol/L NaCI处理七天后,Asa几乎成直线上升,分别为对照的 141%和 179.5%;400 1lllllol/L N北处理下,随处理时间的延长,Asa一直成上升趋势,第一天变化不明显,第叁、五、七天则分别达到对照的121%、133.6%和 134.7%;强光下,12小时后Asa含量下降显着,之后则迅速升高,24小时后和对照相比差异不显着,36、48小时后则差异显着,分别达到对照的 161%和 183.4%。 以上APX活性、MDA和 Asa含量变化表明,盐胁迫和强光在短时间内引起植物体内活性氧的升高,但细胞随后发生一系列的应答反应,表现为APX、Asa等抗氧化剂的诱导合成以及抗氧化网络间的协调反应,从而将活性氧(N0。等)限制在较低的浓度范围内,降低其氧化损伤,保证植株生长发育的进行。 叶绿体中无过氧化氢酶…atalase,CAT> 因而,APX对于光合器官就显得特别重要。叶绿体中APX在整个细胞中占有很大的比例,其中S-APX可占到整个细胞中可溶性APX的70%以上;同时,S-APX、T-APX在叶绿体中基本上各占一半,因而,一方面保证了光合膜上产生的HZOZ原位清除,同时也能充分地清除基质中各种来源的H。O扣这和在盐处理下碱?

吕春华, 王宇光, 于丽华, 杨瑞瑞, 耿贵[2]2019年在《甜菜耐盐性分子及育种研究进展》文中认为甜菜(Beta vulgaris L.)是我国最重要的糖料作物之一,但盐渍化土地严重制约着甜菜的产质量。培育耐盐性甜菜新品种是降低盐渍化土地对甜菜生长和产量影响的有效途径。笔者综述了甜菜耐盐分子水平及甜菜耐盐性育种方面的主要进展,包括:甜菜耐盐相关基因(脯氨酸合成相关基因、甜菜碱合成相关基因、抗氧化保护酶合成相关基因等),甜菜耐盐性蛋白质组学(磷酸化蛋白、盐应答膜蛋白等),提高甜菜耐盐性的策略[选育耐盐性甜菜材料、栽培策略(外源脱落酸、赤霉素、水杨酸、Ca~(2+)、芸苔素内酯、氮肥、葡萄糖、甜菜碱、脯氨酸等方法能够通过增强生理过程提高甜菜的耐盐性)及转基因方法(Na~+/H~+反转运基因过量表达、拟南芥中耐盐基因AtNHX3及E. coli的胆碱脱氢酶基因表达)];并就研究中存在的相关问题进行探讨和展望,以期为深入开展甜菜耐盐性研究提供参考。

参考文献:

[1]. 光和NaCl处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响[D]. 张素军. 山东师范大学. 2003

[2]. 甜菜耐盐性分子及育种研究进展[J]. 吕春华, 王宇光, 于丽华, 杨瑞瑞, 耿贵. 中国糖料. 2019

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光和NaCl处理对碱蓬叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响
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