茭白肉質(zhì)莖膨大期間的氧化脅迫研究.pdf

1、茭白(Zizania latifolia Turcz.)是原產(chǎn)于中國(guó)大陸的一種重要的水生蔬菜,屬于禾本科多年生水生植物。茭白的莖端數(shù)節(jié)能夠在短期內(nèi)迅速膨大形成肥大的肉質(zhì)莖,其膨大機(jī)制一般認(rèn)為與茭白植株中寄生的一種稱為菰黑粉菌(Ustilago esculenta P.Henn.)的真菌大量繁殖有關(guān)。
　　 本文旨在從氧化脅迫的角度,研究茭白肉質(zhì)莖膨大期間氧化脅迫程度的變化情況,為進(jìn)一步研究茭白肉質(zhì)莖膨大機(jī)理提供科學(xué)依據(jù)。主要研究

2、結(jié)果如下:
　　 1、以“灰茭”中的黑粉菌孢子為材料,研究了H2O2對(duì)菰黑粉菌孢子萌發(fā)的效應(yīng)。結(jié)果顯示,75μM的H2O2下仍可觀察到孢子萌發(fā),而低濃度H2O2(15μM)不僅不會(huì)抑制黑粉菌孢子的萌發(fā),反而可以起到促進(jìn)萌發(fā)的作用。進(jìn)一步研究表明,黑粉菌孢子具有促進(jìn)H2O2降解的能力,2.0×106/ml孢子降解H2O2速率與5μM Fe2+相當(dāng)。
　　 2、以“雄茭”為參照研究茭白肉質(zhì)莖膨大期間的氧化脅迫狀況。結(jié)果顯示,

3、膨大開始后,莖中H2O2和丙二醛(MDA)含量快速上升,并分別在膨大6和8d達(dá)到最大,此后降至膨大初期水平?？箟难?AsA)在即將膨大前小幅上升,隨后快速下降并處于較低水平,氧化型抗壞血酸比例在膨大開始時(shí)較低,隨后則處于較高水平。谷胱甘肽(GSH)含量變化與AsA類似,也呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)?！靶圮鼻o頂端組織的MDA、H2O2、AsA及GSH含量與膨大前的肉質(zhì)莖相近或更低些,而同樣沒有黑粉菌侵入的成熟葉片中,MDA和GSH水平在植株孕

4、茭期間的相對(duì)變化幅度都較小?？梢?肉質(zhì)莖膨大期間氧化脅迫逐漸加重是菰黑粉菌活動(dòng)引起的,抗壞血酸和谷胱甘肽等抗氧化劑在清除膨大肉質(zhì)莖活性氧的過程中貢獻(xiàn)不大。
　　 3、肉質(zhì)莖膨大期間,過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)的活性都呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),且都在8d達(dá)到峰值。超氧化物歧化酶(SOD)活性在膨大前比較穩(wěn)定,膨大開始后活性升高,至2d達(dá)到最大,隨后降低,至6d后又緩慢回升,但直至12d仍低于膨大前期水平。過氧化物

5、酶(POD)活性在膨大期間呈持續(xù)升高趨勢(shì),尤其后期(8d后)上升迅速。“雄茭”莖頂端組織中的CAT活性接近正常茭未膨大時(shí)的活性水平,而APX、POD和SOD活性則均高于正常茭。從抗氧化酶活力在肉質(zhì)莖膨大期間的變化趨勢(shì)分析,CAT和APX可能在清除ROS過程中起著主導(dǎo)作用,SOD主要在膨大初期發(fā)揮作用,而POD則有可能在肉質(zhì)莖發(fā)育后期的細(xì)胞體積迅速膨大過程中發(fā)揮作用。對(duì)照抗氧化劑水平的變化趨勢(shì)可見,對(duì)氧化脅迫最先響應(yīng)的是AsA和GSH等抗

6、氧化劑,隨后才是SOD等抗氧化酶的響應(yīng)。
　　 4、H2O2含量是氧化脅迫水平的重要特征,其測(cè)定的準(zhǔn)確性尤為重要。本文研究了Ti(IV)-PAR法測(cè)定H2O2含量需要注意的一些影響因素。主要內(nèi)容包括:(1)論證了偏磷酸(HPO3)會(huì)嚴(yán)重干擾TiIV-PAR-H2O2復(fù)合體的形成,不適宜作為H2O2測(cè)定的提取液;(2)研究了pH對(duì)H2O2測(cè)定的影響,指出了能準(zhǔn)確測(cè)定H2O2的pH范圍;(3)提出了采用Tris作為緩沖液的H2O2測(cè)