SOD和POD酶活性的变化
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甘蓝黑腐病是一种毁灭性病害[1],近年来,这种病害在我国蔬菜生产区普遍发生,造成甘蓝及其他十字花科蔬菜品质和产量的严重下降。
不同甘蓝品种对黑腐病抗病性表现不同,除含有不同抗病基因外,内部的一些物理结构及各种氧化酶的特性也反映了植物的抗性。
前人的研究结果表明[2],超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等能抵御活性氧及氧自由基对细胞膜系统的伤害,增强植物对病害的抵抗能力,但对其在收稿日期:2009-05-09作者简介:崔瑞峰(1977-),女,硕士,讲师,主要从事蔬菜育种研究。
抗病反应中的变化规律说法不一。
为此,本试验对4种不同抗病性级别的甘蓝材料苗期接种甘蓝黑腐病致病菌,测定SOD、POD 活性进行比较,以期得出苗期抗病性与其生理生化代谢反应的关系,从而为进一步推广甘蓝新品种提供依据。
1材料与方法1.1材料1.1.1供试材料本试验选用甘蓝庆丰(感病)品种为对照,以山文章编号:1003-8701(2009)05-0035-03甘蓝幼苗感染黑腐病后SOD、POD活性的变化崔瑞峰,杜娟(安阳工学院生物与食品工程学院,河南安阳455000)摘要:本试验选取高抗、抗病、耐病和感病4种不同抗病性级别的甘蓝材料各1份,进行黑腐病病原菌的接种,并测定幼苗的SOD、POD指标的变化,分析这些变化与其抗病性的关系。
结果表明:幼苗体内SOD和POD活性变化均随时间的延长呈上升趋势,014号组合接种的与未接种的植株体内SOD、POD活性变化幅度大于其它3种材料,而对照品种接种的与未接种的植株体内SOD、POD活性变化幅度最小。
说明受病原菌感染后,植株体内酶活性的变化程度可反映其抗病性强弱,而且抗病品种比感病品种保持了较高的酶活性。
关键词:甘蓝;黑腐病;SOD;POD中图分类号:S635文献标识码:AChange of Activity of SOD and POD in Cabbage Seedlings Inoculatedwith Black RotCUI Rui-feng,DU Juan(College of Biology and Food Engineering,Anyang Institute of Technology,Anyang455000,China) Abstract:Four materials of cabbage that belonged to high-resistant,resistant,tolerant and susceptible were inoculated with black rot in this study.Such physiological and biochemical indexes as the activity of SOD and POD were tested.The relation between changes of SOD and POD and resistance to black rot was studied.The results showed that for resistant materials and susceptible materials,the activity of SOD and POD in seedlings showed an increasing trend with the prolonging of time.The activity change range of SOD and POD in‘NO.014’between inoculated materials and non-inoculated materials was higher than that of three other materials.The change range of‘Qingfeng’between inoculated materials and non-inoculated materials was the lowest.The change degree of enzyme in plants could reflect the resistance ability.Furthermore the'resistant'materials had higher enzyme activity than the'Susceptible' materials.Keywords:Cabbage;Black rot;SOD;POD吉林农业科学2009,34(5):35-37,40Journal of Jilin Agricultural Sciences表1不同甘蓝材料黑腐病菌接种后与未接种S OD 活性umol/(g ·min)材料处理处理后天数(d)135101316014接种后222.6265.7358.4463.5466.1496.7未接种220.5261.6317.5376.7318.3385.3010接种后231.4231.9324.1331.6366.2405.3未接种227.7230.6303.6289.9324.7335.3011接种后242.5305.1329.8389.5432.6438.4未接种231.5291.7315.7369.7410.7369.4庆丰接种后239.1309.1243.3418.3421.4457.6未接种235.1301.1227.7391.7379.7395.6图1黑腐病菌处理后S OD 活性增减比西农业大学园艺学院培育的甘蓝新组合011号(耐病)、010号(抗病)和014号(高抗)为鉴定对象,3个新组合的种子由张光星教授提供。
叶绿素含量采用无水乙醇的方法测定超氧化物歧化酶SOD活性采用邻苯三酚自氧化法测定过氧化物酶POD活性采用愈创木酚法测定过氧化氢酶采用过氧化氢法测定丙二醛采用硫代巴比妥酸法测定蛋白质含量采用考马斯亮蓝法每次测定重复3次,取平均值测定方法一.SOD,CAT及POD活性的测定分别取0.4g材料于预冷的研钵中,加入8 ml预冷的50 mmol-1磷酸缓冲液(pH 7.8)(甲液:取Na2HPO4 35.9g,加水溶解,并稀释至500mL 乙液:取NaH2PO4 2.76g,加水溶解,并稀释至100mL 取上述甲液91.5mL和乙液8.5mL,混合摇匀即得。
先加2ml, 在冰浴下研磨成匀浆后,将匀浆转入10ml离心管,再用6ml冲洗),10000 rpm离心15 min,取上清液定容至10ml后于4℃保存。
上清液用于可溶性蛋白质含量、SOD活性及POD活性的测定。
SOD活性测定1.显色反应取5mL指形管(要求透明度好)4支,2支为测定管,另2支为对照管,按表47–1加入各溶液。
混匀后,给1支对照管照上比试管稍长的双层黑色硬纸套遮光,与其他各管同时置于4000lx日光灯下反应20-30 min(要求各管照光情况一致,反应温度控制在25~35℃之间,使酶活性高低适当调整反应时间)。
当样品数量较大时,可在临用前根据用量将表47–1中各试剂(酶液和核黄素除外)按比例混合后一次加入2.65mL,然后依次加入核黄素和酶液,使终浓度不变。
液蒸馏水0.5总体积 3.33.SOD活性测定至反应结束后,用黑布罩盖上试管,终止反应。
以遮光的对照管作为空白,分别在560nm 下测定各管的OD值,计算SOD活性。
3.<结果计算>已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位表示,按下式计算SOD活性。
SOD总活性[u/g(FW)]=式中:SOD总活性以酶单位每克鲜重表示。
比活力单位以酶单位每毫克蛋白表示。
Fe+注入诱变莲花突变体的Pod和Sod同工酶分析摘要:以经Fe+注入诱变的白洋淀红莲(Nelumbo nucifera var. Baiyangdian)突变体幼嫩叶片为材料,提取过氧化物酶(POD)同工酶和超氧化物歧化酶(SOD)同工酶,对莲花POD和SOD同工酶进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,检测不同莲花突变体POD和SOD同工酶酶谱的差异。
结果表明,与对照相比,离子注入诱变后的白洋淀红莲不同突变体间POD和SOD同工酶酶谱发生了改变,在Rf 为0.09处,M4、M6突变体同时出现了特异性POD同工酶酶带;在Rf为0.19处,M3、M5突变体同时出现了特异性POD同工酶酶带;在Rf为0.33处,M2、M3、M4、M5突变体同时出现了特异性的POD酶带;在Rf 0.55和0.63处,M1、M2突变体同时出现了POD酶带;在Rf 为0.41处,M1、M2、M4、M5、M6突变体同时出现了特异性SOD同工酶酶带。
离子注入诱变获得的不同莲花突变体可以用POD和SOD同工酶进行鉴定。
关键词:白洋淀红莲(Nelumbo nucifera var. Baiyangdian);Fe+注入;过氧化物酶同工酶;超氧化物歧化酶同工酶低能离子注入技术作为生物物理诱变的一种新型技术,在园艺植物育种方面具有很大的应用潜力。
目前,离子注入技术已经运用在了白洋淀红莲(Nelumbo nucifera var. Baiyangdian)新品种选育中,研究发现经离子注入的莲花在花型、花色、花期等方面发生了变化,这一变化极大地提高了作为中国传统名花和重要经济植物莲花的利用价值,但是这些有意义的性状能否稳定遗传,是否具有遗传物质基础还不得而知。
同工酶可作为植物辐照效应变化的一种生化分析手段,具有可靠性和可重复性[1],是一种可以从分子水平上有效鉴别许多从外部形态上难以鉴别的变异的手段,其中过氧化物酶(POD)同工酶和超氧化物歧化酶(SOD)同工酶是常用的指示酶。
测定方法一.SOD,CAT及POD活性的测定分别取0.4g材料于预冷的研钵中,加入8 ml预冷的50 mmol-1磷酸缓冲液(pH 7.8)(先加2ml, 在冰浴下研磨成匀浆后,将匀浆转入10ml离心管,再用6ml冲洗),10000 rpm离心15 min,取上清液定容至10ml后于4℃保存。
上清液用于可溶性蛋白质含量、SOD活性及POD活性的测定。
SOD活性测定1.显色反应取5mL指形管(要求透明度好)4支,2支为测定管,另2支为对照管,按表47–1加入各溶液。
混匀后,给1支对照管照上比试管稍长的双层黑色硬纸套遮光,与其他各管同时置于4000lx日光灯下反应20-30 min(要求各管照光情况一致,反应温度控制在25~35℃之间,使酶活性高低适当调整反应时间)。
当样品数量较大时,可在临用前根据用量将表47–1中各试剂(酶液和核黄素除外)按比例混合后一次加入2.65mL,然后依次加入核黄素和酶液,使终浓度不变。
3.SOD活性测定至反应结束后,用黑布罩盖上试管,终止反应。
以遮光的对照管作为空白,分别在560nm 下测定各管的OD值,计算SOD活性。
3.<结果计算>已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位表示,按下式计算SOD活性。
SOD总活性[u/g(FW)]=式中:SOD总活性以酶单位每克鲜重表示。
比活力单位以酶单位每毫克蛋白表示。
ACK ——照光对照管的吸光度。
AE ——样品管的吸光度。
VT ——样品液总体积,mL。
V1 ——测定时样品用量,mL。
W——样品鲜重,g。
蛋白质含量单位为mg/g。
愈创木酚法测定过氧化物酶(POD)活性1.取两支试管,洗涤后甩干水分。
试剂管号(对照)测定管0.05mol/L PH 5.5的磷酸缓冲液 2.9ml 2.9 ml2%双氧水溶液0 ml 1.0 ml0.05mol/L愈创木酚溶液 1.0 ml 1.0 ml蒸馏水 3.0 ml 2.0 ml总体积7.0 ml 7.0 ml将上述各管立即放入预先调好37 ℃的水浴锅中保温5min以上(酶促反应),向对照管中加入0.1 ml酶液,混匀,在λ470 nm处调零,再向测定管中加入0.1 ml酶液,并且立即计时,混匀后进行比色测定,3分钟时立即读取吸光度。
抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性测定方法抗氧化酶是生物体内重要的防御系统,它们通过清除自由基来保护细胞免受氧化损伤。
其中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是三种主要的抗氧化酶。
测定这些酶的活性对于评估生物体的抗氧化能力具有重要意义。
本文将介绍几种常用的抗氧化酶活性测定方法。
1. 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定方法SOD是一种能够催化超氧阴离子自由基(O2)歧化为氧气(O2)和过氧化氢(H2O2)的酶。
常用的SOD活性测定方法包括:氮蓝四唑(NBT)法:利用NBT在超氧阴离子自由基存在下被还原成蓝色化合物的特性,通过测定反应液的吸光度变化来计算SOD活性。
羟胺法:利用羟胺与超氧阴离子自由基反应硝酸盐,通过测定硝酸盐的量来计算SOD活性。
2. 过氧化物酶(POD)活性测定方法POD是一种能够催化过氧化氢(H2O2)分解为水和氧气的酶。
常用的POD活性测定方法包括:愈创木酚法:利用愈创木酚在过氧化物酶存在下被氧化红色化合物的特性,通过测定反应液的吸光度变化来计算POD活性。
邻苯三酚法:利用邻苯三酚在过氧化物酶存在下被氧化紫色化合物的特性,通过测定反应液的吸光度变化来计算POD活性。
3. 过氧化氢酶(CAT)活性测定方法CAT是一种能够催化过氧化氢(H2O2)分解为水和氧气的酶。
常用的CAT活性测定方法包括:紫外分光光度法:利用过氧化氢在紫外光下具有吸收的特性,通过测定反应液的吸光度变化来计算CAT活性。
酶偶联法:利用过氧化氢在过氧化物酶存在下被氧化水的特性,通过测定水的量来计算CAT活性。
抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性测定的实验步骤与注意事项实验步骤1. 样品准备提取酶:根据实验目的,选择合适的组织或细胞提取酶。
常用的提取缓冲液包括磷酸盐缓冲液、TrisHCl缓冲液等。
离心:将提取液离心,分离上清液和沉淀物。
上清液中含有目标酶,沉淀物则含有杂质。
蛋白质定量:使用 Bradford 法或 Lowry 法等蛋白质定量方法测定上清液中的蛋白质浓度。
第27卷第1期青海大学学报(自然科学版)Vo l127No11 2009年2月Journal of Q inghai University(N ature Science)Feb12009低温胁迫对扁蓿豆的脯氨酸含量和POD、S OD酶活性的影响李小安1,周青平23(1.青海大学生物科学系,青海西宁810016; 2.青海大学畜牧兽医科学院,青海西宁810003)摘要:在不同的低温条件下(15℃,0℃,-10℃,-15℃),以扁蓿豆(盐池扁蓿豆、青藏扁蓿豆、内蒙古直立型扁蓿豆、青海匍匐型扁蓿豆和吉林扁蓿豆)5个品种为材料,研究了扁蓿豆幼苗叶片内超氧化物歧化酶(S OD)、过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸含量的变化规律。
结果表明:随着低温胁迫的加强,5个品种扁蓿豆幼苗叶片内S OD、POD酶活性均呈现先上升后下降的变化趋势,酶活性下降后仍能维持高于对照的酶活性水平;游离脯氨酸绝对含量逐渐增加,从而证明扁蓿豆是通过维持较高水平的S OD、POD酶活性和提高脯氨酸绝对含量等保护机制来适应低温胁迫,减轻低温伤害,通过比较表明青藏扁蓿豆和盐池扁蓿豆的抗寒性较强。
关键词:扁蓿豆;低温胁迫;脯氨酸;超氧化物歧化酶;过氧化物酶中图分类号:Q949175119;Q55文献标识码:A文章编号:1006-8996(2009)01-0060-04 The effect of ch illi ng stress on SOD,POD activ ityand proli ne con ten t of M e lilo tu s ru th en icu sL I X i ao-an1,ZHO U Q i ng-p i ng23(1.D epart m ent of B io logical Sciences,Q inghai University,X ining810016,China;2.Academ y of Ani m al and V eterinary Science M edicine,Q inghai University,Xining810003,China)Abstract:The activity of S OD,POD and Pro line content of M elilotus ru then icus were studied under different chilling stress(15℃,0℃,-10℃,-15℃).The five varieties of M elilotus ru then icus(M elilotoides ru then ica L Sojak cv.Q ingzang,M elilotoides ru then ica L Sojak cv.Yanchi,M elilotoides ru then ica L Sojak cv.N ei m enggu,M elilotoides ru then ica L Sojak cv.J ilin, M elilotoides ru then ica L.Sojak cv.Pufuxing.Q inghai)were the moferials of this experi m ent.The result showed the activity of S OD,POD becam e higher at the beginning of stressing and lower later on.The enzy m e activity decresed,but they still rem ained at a high level.Proline content increased w ith the stress.The result showed M elilotus ru then icus adap ted to low temperature stress and reduced injury through a series of p ro tection m echanis m including higher content of S OD,POD and p roline.Through comparing w ith five kind s of M elilotus ru then icus showed M elilotoides ru then ica L.So jak cv.Q ingzang and M elilotoides ru then ica L.So jak cv.Yanchi have high co ld-resistense.Key words:M elilotus ru then icus;chilling stress;p roline;S OD;POD扁蓿豆(M elilotus ru then icus)又名花苜蓿、野苜蓿等,是多年生豆科牧草,扁蓿豆在中国分布甚广,是一个广布种,甘肃、青海、新疆、内蒙古、山西、河北、辽宁、吉林及黑龙江等省都有分布。
西北植物学报,2005,25(8):1570—1573Acta Bot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号:1000-4025(2005)08-1570-04冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化逯明辉,宋 慧,李晓明,陈劲枫*(南京农业大学园艺学院,作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京210095)摘 要:实验选用3个耐冷力不同的黄瓜品种研究其叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA T)和过氧化物酶(P OD)等3种抗氧化酶活性在冷害过程中的变化.结果表明:低温胁迫期间的CAT和PO D活性与黄瓜叶片的耐冷力表现一致,SO D活性则与其耐冷力表现相反.低温胁迫后,3个品种的所有3种抗氧化酶活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷力较高的津优10号仍然具有相对较高的CA T活性.恢复期的SOD活性无显著性变化;耐冷力最弱的津研4号和耐冷力中等的津绿3号的CA T活性上升而津优10号的CA T活性降低;3个品种的P OD活性都增高,但津研4号的上升幅度明显高于其它2个品种,可能与P OD能催化活性氧(R OS)产生有关.关键词:低温;黄瓜;超氧化物歧化酶;过氧化氢酶;过氧化物酶中图分类号:Q948.112+.2;S642.2 文献标识码:AChanges of SOD,CAT and POD Activities in CucumberLeaves During Cold DamageLU M ing-hui,SON G Hui,LI Xiao-m ing,CHEN Jin-feng*(State Key L aboratory of Crop Genetics and Germ plasm Enhancement,Colleg e of Horticultu re,Nan jing Agricu ltural Universi-ty,Nanjing210095,China)Abstract:T hree cucumber cultivars w ith different cold tolerances w er e used to study the chang es o f SOD, CAT and POD activ ities in Cucum ber leaves dur ing cold dam ag e.The results show ed that under the stress of lo w temperature,the cultivars presented the CAT and POD activities in their leav es that w ere consistent w ith their co ld tolerances but the SOD activity against the cold tolerances.After the stress of low tempera-ture,the three cultivars presented decreased activ ities of the three enzymes w ith the symptoms o f cold dam ag e appearing in their leav es,but Junyou10,a cultivar w ith hig h cold to ler ance,presented a relatively hig her CAT activity.During their recovery period,the cultivars sho w ed an insignificantly v ar ying SOD ac-tiv ity;Junyan4w ith lo w cold tolerance and Junl 3w ith m edium tolerance presented a increased CAT ac-tiv ities w hile Junyou10presented a decreased CAT activities;all the three cultivars presented increased POD activities but Juny an4had a sig nificantly hig her POD increment than the other tw o cultivars did, w hich mig ht relate to that POD w as capable of catalyzing ROS generation.Key words:low tem perature;cucumber;SOD;CAT;POD收稿日期:2004-12-01;修改稿收到日期:2005-04-30基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2004AA241120,2002AA241251,2002AA207012);国家自然科学基金(30470120)和农业部蔬菜遗传与生理重点实验室资助.作者简介:逯明辉(1977-),男(汉族),在读博士研究生,从事蔬菜生物技术与分子生物学研究.*通讯联系人.C or res pondence to:CHEN Jin-feng.E-mail:jfchen@ 黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国设施栽培的重要蔬菜作物,但由于其对低温敏感的特性导致植株在冬春季节遇到0~15℃的低温时遭受冷害,丧失正常的生理功能[1],使生产者的经济效益受到损失.目前解决这个问题的办法只有培育耐冷品种和利用加温设备,但采用加温措施一方面增加生产成本,另一方面对环境造成污染.因此,解决这个问题最根本的途径就是选育耐冷的设施专用黄瓜品种.黄瓜耐冷新品种的选育有赖于其耐性机制的最终阐明,而低温下活性氧(reactiv e o xyg en species, ROS)积累是植物产生冷害的重要方面[2].ROS是植物体内代谢活动的副产物,在正常的生理状态下,它们可以被植物本身的抗氧化系统清除,从而在其产生与清除之间建立起一种动态平衡.当植物遇到低温等逆境胁迫时,ROS的产生速度大大提高而清除能力受到抑制,结果这种平衡被打破,造成ROS 大量积累[2].因此,如何有效地清除过量产生的ROS并保持其含量的平衡是植物能否顺利度过低温逆境的关键.超氧化物歧化酶(superox ide dism utase, SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(per oxidase,POD)是植物体内主要的ROS酶促清除系统[3],前人已经比较了常温和低温胁迫下黄瓜叶片的抗氧化酶活性的差异[4~6],但有关整个冷害过程中黄瓜叶片抗氧化酶活性的动态变化还未见报道.因此,本实验以SOD、CAT和POD这3种抗氧化酶为对象,利用田间自然低温对其活性的动态变化进行了研究,以期揭示冷害过程中黄瓜叶片抗氧化酶活性的变化规律,为进一步研究黄瓜的耐冷机理提供参考.1 材料与方法1.1 试验材料试验材料为津研4号(C.sativus L.cv.Jinyan No.4)、津绿3号(C.sativus L.cv.Jinl N o.3)和津优10号(C.sativus L.cv.Jiny ou No.10),其中津研4号由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供,津绿3号和津优10号购于南京市星光种子公司.采用营养钵苇末基质育苗,3~4片真叶时(2003年4月15日)定植于露地,4月21日~25日遇到了连续的阴雨低温天气(夜间最低气温约6℃,白天最高气温约13℃),26日放晴(夜间最低气温约18℃,白天最高气温约28℃).本试验于4月24日采样作为低温胁迫时处理,26日作为胁迫后处理,5月1日作为恢复期处理.每个处理4~5株混合采样,采样部位为刚展开的新叶.叶片剪碎并充分混匀后平行取3份进行酶活性测定.1.2 测定方法黄瓜材料低温下受害程度的测定:按Seme-niuk[7]的方法在天气放晴后(2003年4月26日)对黄瓜叶片的冷害症状进行分级.0级:无受害症状;1级:叶片轻微受害,叶缘发黄;2级:叶片有小面积出现脱水斑;3级:叶片约有一半的面积出现脱水斑;4级:叶片大面积出现脱水斑;5级:叶片几乎全部干枯.按以下公式计算冷害指数:冷害指数=(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4+5×S5)/N式中S1~S5分别等于1~5级症状的处理株数,N等于总的处理株数.酶液的提取按陈劲枫等[8]的方法:称取0.2g 样品,加入3倍体积的预冷提取液(0.1m ol・L-1 T ris-HCl缓冲液,pH7.5,含0.5%巯基乙醇,用前加),冰浴研磨至匀浆,4000r・m in-14℃下离心15m in,上清液保存于-70℃冰箱备用.超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定参考李合生[9]的方法,以抑制NBT光化学还原的50%为1U.过氧化物酶(POD)活性的测定采用愈创木酚法:在玻璃比色皿中依次加入2mL0.1mol・L-1的醋酸缓冲液(pH5.4)、1mL0.25%的愈创木酚溶液、0.05m L酶液、0.1mL0.75%H2O2溶液,迅速颠倒混匀后立即比色,每隔30s读取A460值,共3 m in,以每分钟A460上升1为1U.过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用紫外分光光度计法:在玻璃比色杯皿中依次加入3mL CAT 反应液(0.05m ol・L-1磷酸缓冲液,pH7.0,内含15m mol・L-1H2O2)、0.05mL酶液,迅速颠倒混匀后立即比色,每隔30s读取A240值,共3min,以A240每分钟下降1为1U.2 结果与分析2.1 不同黄瓜品种在田间低温下的冷害指数在低温胁迫过程中,黄瓜功能叶片的主要冷害症状是边缘黄化并轻微卷曲、出现水渍状斑点,严重的水渍状斑点连成大片;新生叶片则在叶面出现大量褪绿斑并皱缩.天晴后,水渍斑变成干枯斑甚至穿孔.耐冷力不同的黄瓜材料在低温胁迫下的受害程15718期逯明辉,等:冷害过程中黄瓜叶片SOD、CA T和PO D活性的变化度不同,其中津研4号表现出较高的冷害指数,津绿3号表现中等,津优10号则表现出较强的耐冷力(表1).表1 不同黄瓜品种在田间低温下的冷害指数T able 1 I ndex of cold damag es of the differ ent cucumbercultivar s under field lo w t emper atur e黄瓜材料Cu ltivars冷害指数Index of cold dam age津研4号J inyan No .4 2.833津绿3号J inl No .3 1.433津优10号J inyou No .100.6图1 低温胁迫过程中黄瓜叶片CAT (A )、PO D (B )和SO D(C)活性的变化F ig .1 Chang es o f CAT (A )、P OD (B )and SO D (C )activ itiesin cucumber leaves dur ing lo w t emper atur e st ress2.2 黄瓜叶片抗氧化酶活性的变化2.2.1 C AT 活性的变化 从图1,A 可以看出,在低温胁迫期间,CAT 活性大小与黄瓜叶片的耐冷力表现一致.胁迫后3个品种的CAT 活性都受到抑制,但津优10号的CAT 活性仍显著高于其它2个品种.在恢复期间,津研4号和津绿3号的CAT 活性上升而津优10号下降,此时,CAT 的活性大小表现为与黄瓜材料的耐冷力相反.2.2.2 POD 活性的变化 低温胁迫时的POD 活性与黄瓜品种的耐冷力一致.胁迫后3个品种的POD 活性均受到抑制,但品种间无明显差异.恢复期,3个品种的POD 活性都上升,但津研4号的升幅达2462%,显著高于津绿3号的79%和津优10号的338%(图1,B).2.2.3 SOD 活性的变化 低温胁迫时叶片SOD 的活性大小与黄瓜品种的耐冷力高低表现出相反的趋势;胁迫后3个品种的SOD 活性都下降,3个品种的下降幅度分别为津优10号8.016%、津绿3号10.32%、津研4号62.57%;恢复正常后,3个品种的SOD 活性继续下降,但品种之间无显著差异(图1,C).3 讨 论Lee 等人[6]认为SOD 活性的增加会引起H 2O 2(过氧化氢)的积累,津优10号在低温胁迫时具有较低的SOD 活性和较高的CAT 、POD 活性,既防止了H 2O 2的积累,又避免了O -・2(超氧阴离子)和H 2O 2反应生成毒性更强的羟基自由基,从而减轻了ROS 对植株的伤害,因为迄今在植物体内尚未发现羟基自由基的清除剂[3].低温胁迫后3个黄瓜品种的CAT 、POD 、SOD 活性都受到抑制,也说明了胁迫后的环境条件对植物的伤害更大.Hariyadi 和Par kin [10]也认为膜脂的过氧化出现在低温胁迫后的恢复期而不是低温胁迫期间.Lee 等人[6]研究发现,尽管低温胁迫期间H 2O 2含量增加,但胁迫后24h 的H 2O 2仍要显著高于胁迫期间,这也就造成了胁迫后叶片的冷害症状由水渍斑变为干枯.但胁迫后津优10号的CAT 活性显著高于其它2个品种,说明津优10号具有较强的活性氧清除能力,这也是津优10号冷害指数低于其它2个品种的主要原因.另外,胁迫后津优10号的SOD 和POD 活性与津研4号相比均无明显差异,这说明CAT 在黄瓜叶片的耐冷机制中起着更重要的作用.龚吉蕊等[11]发现随着胁迫加剧,抗水分胁迫较弱的植物具有较低的POD 活性,他们认为这与POD 能催化ROS 产生有关.本试验中,耐冷力最弱的津研4号的POD 活性在恢复期上升幅度最大,也可能与此有关.另外,在此阶段,津研4号和津绿3号的CAT 活性都上升,其作用是清除过量的H 2O 21572西 北 植 物 学 报25卷残留,而津优10号的CAT 活性下降,说明植株体内过量H 2O 2的含量很少,对植株没有造成伤害.但3个品种的SOD 活性都下降,说明此阶段黄瓜叶片抗氧化酶的主要任务是清除低温胁迫期间所积累的H 2O 2,使之回复到正常水平,从而使植株的生理功能正常进行,也说明SOD 发挥作用主要是在冷害的早期阶段.参考文献:[1] SALT VEOT M E J r,M ORRIS L L.Overview on chilling in jury of horticu ltural cr ops [A].In:W an g CY (eds ).Chilling in jury of horti-cultur al crops[M ].Florida:CRC Pres s,1990:P3-15.[2] DU AN W (段 伟),LI X G(李新国),M ENG Q W (孟庆伟),ZHAO S H J (赵世杰).Photoinhibiton mechan isms of plant under low tem-perature[J ].A cta B ot .B ore al .-Occid ent .S in .(西北植物学报),2003,23(6):1017-1023(in Ch ines e).[3] APEL K ,HIRT H .Reactive oxygen s pecies :metabolis m ,oxidative s tres s ,and s ignal transduction [J ].A nnul .Rev .Plant B io .,2004,55:401-427.[4] M A D H(马德华),L U Y H(卢育华),PANG J A (庞金安).Influence of low temper ature stress on cu cumb er m embr ane-lipid peroxidation[J].Ac ta H orticultur ae S inica (园艺学报),1998,25(1):61-64(in Ch ines e).[5] ZHOU Y H(周艳虹),YU J Q (喻景权),QIAN Q Q (钱琼秋),HU ANG L F (黄黎锋).E ffects of chilling and low light on cucumberseedlings grow th and their antioxidative enzyme activities [J].Chine se J .App lied E cology (应用生态学报),2003,14(6):921-924(in Chinese ).[6] LEE D H ,LEE C B .Ch illing stress -in duced ch anges of antioxidant enzymes in th e leaves of cucumber :in g el enzym e activity ass ays [J ].Plant S cience ,2000,159(1):75-85.[7] SEM ENIUK P,M OLINE H E.A com paris on of the effect of ABA and an antitran spirant on chilling injury of coleu s,cu cumb er and dief-fenhach ia [J].J.Amer.Soc.Hort.Sci.,1986,11(6):866-868.[8] CHEN J F(陈劲枫),REN G(任 刚),YU J ZH(余纪柱),ZHUANG F Y(庄飞云),LUO X D(罗向东),RE N T H(任同辉).Studies onperformance of perox idas e isozyme in the progenies from selfing of backcross betw een Cucumis ×hytiv us and C .sativ us [J ].J .W uhan Botanic al Researc h (武汉植物学研究),2002,20(5):333-337(in Chinese ).[9] 李合生.植物生理生化实验原理及技术[M ].北京:高等教育出版社,2000:167-169.[10] HARIYADI P,PARKIN K L.Ch illing -induced oxidative s tres s in cucumber fruits [J ].Postharv est Biol .T echnol .,1991,1(1):33-45.[11] GONG J R(龚吉蕊),ZHAO A F(赵爱芬),ZHANG L X(张立新),ZHANG X SH(张新时).A compar ative study on an ti-ox idative ab ili-ty of s everal desert plants under drought stress [J ].A cta B ot .B oreal .-Occid ent .S in .(西北植物学报),2004,24(9):1570-1577(in Chinese ).15738期逯明辉,等:冷害过程中黄瓜叶片SOD 、CA T 和PO D 活性的变化。
抗氧化酶( SOD、 POD、 CAT )活性测定方法一、超氧化物歧化酶(SOD )活性测定(氮蓝四唑光化还原法)1、试剂的配制(1) 0.05mol/L 磷酸缓冲液 (PBS , pH7.8) :A母液: 0.2mol/L 磷酸氢二钠溶液 : 取 Na2HPO4·12H2O(分子量 358.14) 71.7g;B母液: 0.2mol/L 磷酸二氢钠溶液:取 NaH2PO4·2H2O(分子量 156.01) 31.2g。
分别用蒸馏水定容到 1000ml 。
0.05mol/L PBS ( pH7.8 )的配制:分别取 A 母液 (Na2HPO 4) 228.75ml ,B 母液 (NaH 2PO4) 21.25ml ,用蒸馏水定容至1000ml 。
加入 10gPVP (聚乙烯吡咯烷酮)参考文献:李合生主编:植物生理生化实验原理和技术.高等教育出版社,2000: 267~ 268。
(2) 130mmol/L 甲硫氨酸溶液:取 1.399g Met 用磷酸缓冲液( pH7.8 )定容至 100ml 。
网上说定容到 100ML 我也不懂。
拜托( 3)100μ mol/L EDTA-Na 2溶液:取 0.03721g EDTA - Na2用磷酸缓冲液定容至1000ml ;(4) 100μM核黄素溶液:取 0.0075g 核黄素用蒸馏水定容至 100ml ,避光保存,随用随配,并稀释 10 倍( 5)750μ mol/L 氮蓝四唑( NBT )溶液:称取 0.06133g NBT 用磷酸缓冲液定容至100ml 避光保存;酶液制备:取一定部位的植物叶片(视需要定,去叶脉)0.5g 于预冷的研钵中,加2ml 磷酸缓冲液在冰浴下研磨成浆,加缓冲液使终体积为10ml 。
取 5ml 于 10000r/min 下离心10min ,上清液即为SOD 粗提液。
提取酶液时如何保存;如果没有测完的需要放在4℃的冰箱里。
西北植物学报,2005,25(8):1570—1573Acta Bot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号:1000-4025(2005)08-1570-04冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化逯明辉,宋 慧,李晓明,陈劲枫*(南京农业大学园艺学院,作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京210095)摘 要:实验选用3个耐冷力不同的黄瓜品种研究其叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA T)和过氧化物酶(P OD)等3种抗氧化酶活性在冷害过程中的变化.结果表明:低温胁迫期间的CAT和PO D活性与黄瓜叶片的耐冷力表现一致,SO D活性则与其耐冷力表现相反.低温胁迫后,3个品种的所有3种抗氧化酶活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷力较高的津优10号仍然具有相对较高的CA T活性.恢复期的SOD活性无显著性变化;耐冷力最弱的津研4号和耐冷力中等的津绿3号的CA T活性上升而津优10号的CA T活性降低;3个品种的P OD活性都增高,但津研4号的上升幅度明显高于其它2个品种,可能与P OD能催化活性氧(R OS)产生有关.关键词:低温;黄瓜;超氧化物歧化酶;过氧化氢酶;过氧化物酶中图分类号:Q948.112+.2;S642.2 文献标识码:AChanges of SOD,CAT and POD Activities in CucumberLeaves During Cold DamageLU M ing-hui,SON G Hui,LI Xiao-m ing,CHEN Jin-feng*(State Key L aboratory of Crop Genetics and Germ plasm Enhancement,Colleg e of Horticultu re,Nan jing Agricu ltural Universi-ty,Nanjing210095,China)Abstract:T hree cucumber cultivars w ith different cold tolerances w er e used to study the chang es o f SOD, CAT and POD activ ities in Cucum ber leaves dur ing cold dam ag e.The results show ed that under the stress of lo w temperature,the cultivars presented the CAT and POD activities in their leav es that w ere consistent w ith their co ld tolerances but the SOD activity against the cold tolerances.After the stress of low tempera-ture,the three cultivars presented decreased activ ities of the three enzymes w ith the symptoms o f cold dam ag e appearing in their leav es,but Junyou10,a cultivar w ith hig h cold to ler ance,presented a relatively hig her CAT activity.During their recovery period,the cultivars sho w ed an insignificantly v ar ying SOD ac-tiv ity;Junyan4w ith lo w cold tolerance and Junl 3w ith m edium tolerance presented a increased CAT ac-tiv ities w hile Junyou10presented a decreased CAT activities;all the three cultivars presented increased POD activities but Juny an4had a sig nificantly hig her POD increment than the other tw o cultivars did, w hich mig ht relate to that POD w as capable of catalyzing ROS generation.Key words:low tem perature;cucumber;SOD;CAT;POD收稿日期:2004-12-01;修改稿收到日期:2005-04-30基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2004AA241120,2002AA241251,2002AA207012);国家自然科学基金(30470120)和农业部蔬菜遗传与生理重点实验室资助.作者简介:逯明辉(1977-),男(汉族),在读博士研究生,从事蔬菜生物技术与分子生物学研究.*通讯联系人.C or res pondence to:CHEN Jin-feng.E-mail:jfchen@ 黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国设施栽培的重要蔬菜作物,但由于其对低温敏感的特性导致植株在冬春季节遇到0~15℃的低温时遭受冷害,丧失正常的生理功能[1],使生产者的经济效益受到损失.目前解决这个问题的办法只有培育耐冷品种和利用加温设备,但采用加温措施一方面增加生产成本,另一方面对环境造成污染.因此,解决这个问题最根本的途径就是选育耐冷的设施专用黄瓜品种.黄瓜耐冷新品种的选育有赖于其耐性机制的最终阐明,而低温下活性氧(reactiv e o xyg en species, ROS)积累是植物产生冷害的重要方面[2].ROS是植物体内代谢活动的副产物,在正常的生理状态下,它们可以被植物本身的抗氧化系统清除,从而在其产生与清除之间建立起一种动态平衡.当植物遇到低温等逆境胁迫时,ROS的产生速度大大提高而清除能力受到抑制,结果这种平衡被打破,造成ROS 大量积累[2].因此,如何有效地清除过量产生的ROS并保持其含量的平衡是植物能否顺利度过低温逆境的关键.超氧化物歧化酶(superox ide dism utase, SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(per oxidase,POD)是植物体内主要的ROS酶促清除系统[3],前人已经比较了常温和低温胁迫下黄瓜叶片的抗氧化酶活性的差异[4~6],但有关整个冷害过程中黄瓜叶片抗氧化酶活性的动态变化还未见报道.因此,本实验以SOD、CAT和POD这3种抗氧化酶为对象,利用田间自然低温对其活性的动态变化进行了研究,以期揭示冷害过程中黄瓜叶片抗氧化酶活性的变化规律,为进一步研究黄瓜的耐冷机理提供参考.1 材料与方法1.1 试验材料试验材料为津研4号(C.sativus L.cv.Jinyan No.4)、津绿3号(C.sativus L.cv.Jinl N o.3)和津优10号(C.sativus L.cv.Jiny ou No.10),其中津研4号由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供,津绿3号和津优10号购于南京市星光种子公司.采用营养钵苇末基质育苗,3~4片真叶时(2003年4月15日)定植于露地,4月21日~25日遇到了连续的阴雨低温天气(夜间最低气温约6℃,白天最高气温约13℃),26日放晴(夜间最低气温约18℃,白天最高气温约28℃).本试验于4月24日采样作为低温胁迫时处理,26日作为胁迫后处理,5月1日作为恢复期处理.每个处理4~5株混合采样,采样部位为刚展开的新叶.叶片剪碎并充分混匀后平行取3份进行酶活性测定.1.2 测定方法黄瓜材料低温下受害程度的测定:按Seme-niuk[7]的方法在天气放晴后(2003年4月26日)对黄瓜叶片的冷害症状进行分级.0级:无受害症状;1级:叶片轻微受害,叶缘发黄;2级:叶片有小面积出现脱水斑;3级:叶片约有一半的面积出现脱水斑;4级:叶片大面积出现脱水斑;5级:叶片几乎全部干枯.按以下公式计算冷害指数:冷害指数=(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4+5×S5)/N式中S1~S5分别等于1~5级症状的处理株数,N等于总的处理株数.酶液的提取按陈劲枫等[8]的方法:称取0.2g 样品,加入3倍体积的预冷提取液(0.1m ol・L-1 T ris-HCl缓冲液,pH7.5,含0.5%巯基乙醇,用前加),冰浴研磨至匀浆,4000r・m in-14℃下离心15m in,上清液保存于-70℃冰箱备用.超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定参考李合生[9]的方法,以抑制NBT光化学还原的50%为1U.过氧化物酶(POD)活性的测定采用愈创木酚法:在玻璃比色皿中依次加入2mL0.1mol・L-1的醋酸缓冲液(pH5.4)、1mL0.25%的愈创木酚溶液、0.05m L酶液、0.1mL0.75%H2O2溶液,迅速颠倒混匀后立即比色,每隔30s读取A460值,共3 m in,以每分钟A460上升1为1U.过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用紫外分光光度计法:在玻璃比色杯皿中依次加入3mL CAT 反应液(0.05m ol・L-1磷酸缓冲液,pH7.0,内含15m mol・L-1H2O2)、0.05mL酶液,迅速颠倒混匀后立即比色,每隔30s读取A240值,共3min,以A240每分钟下降1为1U.2 结果与分析2.1 不同黄瓜品种在田间低温下的冷害指数在低温胁迫过程中,黄瓜功能叶片的主要冷害症状是边缘黄化并轻微卷曲、出现水渍状斑点,严重的水渍状斑点连成大片;新生叶片则在叶面出现大量褪绿斑并皱缩.天晴后,水渍斑变成干枯斑甚至穿孔.耐冷力不同的黄瓜材料在低温胁迫下的受害程15718期逯明辉,等:冷害过程中黄瓜叶片SOD、CA T和PO D活性的变化度不同,其中津研4号表现出较高的冷害指数,津绿3号表现中等,津优10号则表现出较强的耐冷力(表1).表1 不同黄瓜品种在田间低温下的冷害指数T able 1 I ndex of cold damag es of the differ ent cucumbercultivar s under field lo w t emper atur e黄瓜材料Cu ltivars冷害指数Index of cold dam age津研4号J inyan No .4 2.833津绿3号J inl No .3 1.433津优10号J inyou No .100.6图1 低温胁迫过程中黄瓜叶片CAT (A )、PO D (B )和SO D(C)活性的变化F ig .1 Chang es o f CAT (A )、P OD (B )and SO D (C )activ itiesin cucumber leaves dur ing lo w t emper atur e st ress2.2 黄瓜叶片抗氧化酶活性的变化2.2.1 C AT 活性的变化 从图1,A 可以看出,在低温胁迫期间,CAT 活性大小与黄瓜叶片的耐冷力表现一致.胁迫后3个品种的CAT 活性都受到抑制,但津优10号的CAT 活性仍显著高于其它2个品种.在恢复期间,津研4号和津绿3号的CAT 活性上升而津优10号下降,此时,CAT 的活性大小表现为与黄瓜材料的耐冷力相反.2.2.2 POD 活性的变化 低温胁迫时的POD 活性与黄瓜品种的耐冷力一致.胁迫后3个品种的POD 活性均受到抑制,但品种间无明显差异.恢复期,3个品种的POD 活性都上升,但津研4号的升幅达2462%,显著高于津绿3号的79%和津优10号的338%(图1,B).2.2.3 SOD 活性的变化 低温胁迫时叶片SOD 的活性大小与黄瓜品种的耐冷力高低表现出相反的趋势;胁迫后3个品种的SOD 活性都下降,3个品种的下降幅度分别为津优10号8.016%、津绿3号10.32%、津研4号62.57%;恢复正常后,3个品种的SOD 活性继续下降,但品种之间无显著差异(图1,C).3 讨 论Lee 等人[6]认为SOD 活性的增加会引起H 2O 2(过氧化氢)的积累,津优10号在低温胁迫时具有较低的SOD 活性和较高的CAT 、POD 活性,既防止了H 2O 2的积累,又避免了O -・2(超氧阴离子)和H 2O 2反应生成毒性更强的羟基自由基,从而减轻了ROS 对植株的伤害,因为迄今在植物体内尚未发现羟基自由基的清除剂[3].低温胁迫后3个黄瓜品种的CAT 、POD 、SOD 活性都受到抑制,也说明了胁迫后的环境条件对植物的伤害更大.Hariyadi 和Par kin [10]也认为膜脂的过氧化出现在低温胁迫后的恢复期而不是低温胁迫期间.Lee 等人[6]研究发现,尽管低温胁迫期间H 2O 2含量增加,但胁迫后24h 的H 2O 2仍要显著高于胁迫期间,这也就造成了胁迫后叶片的冷害症状由水渍斑变为干枯.但胁迫后津优10号的CAT 活性显著高于其它2个品种,说明津优10号具有较强的活性氧清除能力,这也是津优10号冷害指数低于其它2个品种的主要原因.另外,胁迫后津优10号的SOD 和POD 活性与津研4号相比均无明显差异,这说明CAT 在黄瓜叶片的耐冷机制中起着更重要的作用.龚吉蕊等[11]发现随着胁迫加剧,抗水分胁迫较弱的植物具有较低的POD 活性,他们认为这与POD 能催化ROS 产生有关.本试验中,耐冷力最弱的津研4号的POD 活性在恢复期上升幅度最大,也可能与此有关.另外,在此阶段,津研4号和津绿3号的CAT 活性都上升,其作用是清除过量的H 2O 21572西 北 植 物 学 报25卷残留,而津优10号的CAT 活性下降,说明植株体内过量H 2O 2的含量很少,对植株没有造成伤害.但3个品种的SOD 活性都下降,说明此阶段黄瓜叶片抗氧化酶的主要任务是清除低温胁迫期间所积累的H 2O 2,使之回复到正常水平,从而使植株的生理功能正常进行,也说明SOD 发挥作用主要是在冷害的早期阶段.参考文献:[1] SALT VEOT M E J r,M ORRIS L L.Overview on chilling in jury of horticu ltural cr ops [A].In:W an g CY (eds ).Chilling in jury of horti-cultur al crops[M ].Florida:CRC Pres s,1990:P3-15.[2] DU AN W (段 伟),LI X G(李新国),M ENG Q W (孟庆伟),ZHAO S H J (赵世杰).Photoinhibiton mechan isms of plant under low tem-perature[J ].A cta B ot .B ore al .-Occid ent .S in .(西北植物学报),2003,23(6):1017-1023(in Ch ines e).[3] APEL K ,HIRT H .Reactive oxygen s pecies :metabolis m ,oxidative s tres s ,and s ignal transduction [J ].A nnul .Rev .Plant B io .,2004,55:401-427.[4] M A D H(马德华),L U Y H(卢育华),PANG J A (庞金安).Influence of low temper ature stress on cu cumb er m embr ane-lipid peroxidation[J].Ac ta H orticultur ae S inica (园艺学报),1998,25(1):61-64(in Ch ines e).[5] ZHOU Y H(周艳虹),YU J Q (喻景权),QIAN Q Q (钱琼秋),HU ANG L F (黄黎锋).E ffects of chilling and low light on cucumberseedlings grow th and their antioxidative enzyme activities [J].Chine se J .App lied E cology (应用生态学报),2003,14(6):921-924(in Chinese ).[6] LEE D H ,LEE C B .Ch illing stress -in duced ch anges of antioxidant enzymes in th e leaves of cucumber :in g el enzym e activity ass ays [J ].Plant S cience ,2000,159(1):75-85.[7] SEM ENIUK P,M OLINE H E.A com paris on of the effect of ABA and an antitran spirant on chilling injury of coleu s,cu cumb er and dief-fenhach ia [J].J.Amer.Soc.Hort.Sci.,1986,11(6):866-868.[8] CHEN J F(陈劲枫),REN G(任 刚),YU J ZH(余纪柱),ZHUANG F Y(庄飞云),LUO X D(罗向东),RE N T H(任同辉).Studies onperformance of perox idas e isozyme in the progenies from selfing of backcross betw een Cucumis ×hytiv us and C .sativ us [J ].J .W uhan Botanic al Researc h (武汉植物学研究),2002,20(5):333-337(in Chinese ).[9] 李合生.植物生理生化实验原理及技术[M ].北京:高等教育出版社,2000:167-169.[10] HARIYADI P,PARKIN K L.Ch illing -induced oxidative s tres s in cucumber fruits [J ].Postharv est Biol .T echnol .,1991,1(1):33-45.[11] GONG J R(龚吉蕊),ZHAO A F(赵爱芬),ZHANG L X(张立新),ZHANG X SH(张新时).A compar ative study on an ti-ox 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盐胁迫对阿⽉浑⼦SOD、CAT、POD活性的影响盐胁迫对阿⽉浑⼦SOD 、CAT 、POD 活性的影响克热⽊伊⼒1,袁琳2,齐曼尤努斯2,杨⽂英2(1 新疆农业⼤学科研处,新疆乌鲁⽊齐 830052;2 新疆农业⼤学园艺学院,新疆乌鲁⽊齐 830052)摘要:⽤NaCl 和Na 2SO 4处理两个阿⽉浑⼦品种,处理浓度均为50、150、250和500mmol/l,盐胁迫5、10和20d 后取叶样,并测定活性氧代谢变化。
NaCl 胁迫下,长果阿⽉浑⼦和Kerman 叶⽚中SOD 、CAT 、POD 活性均随盐浓度的增⼤⽽增强。
长果阿⽉浑⼦叶⽚中SOD 、POD 活性和Kerman 叶⽚中SOD 、CAT 、POD 活性均在NaCl 浓度为250mmol/l 时活性达到最⼤值,随后有所下降。
长果阿⽉浑⼦叶⽚中CAT 活性在NaCl 浓度150mmol/l 时活性达到最⼤值。
Na 2SO 4胁迫下,长果阿⽉浑⼦和Kerman 叶⽚中SOD 、CAT 、POD 活性同样也均随盐浓度的升⾼⽽增强,且均在盐浓度为250mmol/l 时活性达到最⼤值,随后下降。
与NaCl 胁迫相⽐,长果阿⽉浑⼦和kerman 叶⽚中SOD 、CAT 、POD 活性均略有下降。
关键词:盐胁迫;阿⽉浑⼦;SOD;C AT;POD中图分类号:S664 903 4 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1001-4330(2004)03-0129-06Effects of Salt Tolerance on Activity of SOD 、CAT 、POD of PistachioKarim ali 1;YUAN Lin 2;Qiman yunus 2;YANG Wen-ying 2(1 The Scienti f ic Administration Division o f Xinjiang Agricultural University ,Urumqi 830052,China;2 College o f Horticulture,Xinjiang Agricultural University ,U rumqi 830052,China)Abstract:Two Pistachio varieties with different responses to NaCl and Na 2SO 4treatment were used as exper-i mental materials to study the metabolism of active oxygen in leaves after 5、10、20days treatment.The c oncentra -tion of NaCl and Na 2SO 4were 50、150、250and 500mmol/l.Under NaCl stress,the activities of SOD(superoxide dismutase)、C AT(catalase)、POD(peroxidase)increased in both two varieties.The SOD 、POD activities of Changguo and SOD 、CAT 、POD activities of Kerman are highest when salt concentration is 250mmol/l,then decreased.The CAT activities of Changguo are highest when salt concentration is 150mmol/l.Under Na 2SO 4stress,the activities of SOD 、CAT 、POD increased in both two varieties and are highest when salt concentration is250mmol/l,then de -creased.In comparison with NaCl stress,the activities of SOD 、C AT 、POD in both two varieties are decreased slight -ly.Key words:salt stress;pistacia vera L;SOD;CAT;POD新疆受⼲旱⽓候和封闭内陆盆地的影响,盐碱地具有⾯积⼤、类型多、积盐重、形成复杂等特点[1],各类盐渍化⼟地⾯积约11 104km 2,北疆以硫酸盐或硫酸盐+氯化物为主,南疆以氯化物或氯化物+硫酸盐为主[2]。
提取缓冲液pH值对植物组织中SOD、POD和CAT酶活性的影响龚屾;石英;韩毅强;高亚梅;郑殿峰;杜吉到【摘要】植物组织中SOD、POD和CAT活性测定对于研究植物抗逆性极其重要.为了简化实验,利用比色法研究了四种作物在正常水分条件下和干旱胁迫下,不同pH值提取缓冲液对SOD、POD和CAT酶活性的影响.结果表明,SOD不适合在低pH值(6.0)提取缓冲液下提取,POD不适合在pH 7.0的提取缓冲液下提取,CAT可以应用三种提取缓冲液中的任意一种,对酶活性均影响不大.综上所述,SOD、POD 和CAT三种酶活均可以应用pH 7.8缓冲液提取,不会显著影响实验结果,提高测定效率.【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》【年(卷),期】2017(029)002【总页数】5页(P8-12)【关键词】抗氧化;酶活性;超氧化物歧化酶;过氧化物酶;过氧化氢酶【作者】龚屾;石英;韩毅强;高亚梅;郑殿峰;杜吉到【作者单位】黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319【正文语种】中文【中图分类】Q4-33;S-3氧气是需氧生物所必须的物质,如果植物在生长过程中遭受到外界干旱、水淹、冷冻等环境胁迫,植物对光能的吸收效率会下降,体内CO2固定受阻,最终O2被作为电子受体形成O2-产生大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)[1]。
活性氧过度积累对植物产生严重伤害,甚至死亡。
超氧化物歧化酶(SOD)催化O2·-分解生成H2O2,胞内过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)能够清除H2O2,它们共同形成重要的植物活性氧清除系统[2-3]。
SOD、CAT和POD在生物学抗性研究中成为一个非常关键性的指标,为了提高植物的活性氧清除系统,人们采用改变水肥[4-5]、施用激素[6]以及转基因[7]等技术来提高植物的抗逆性。
冬季四川假俭草SOD和POD活性的生理响应摘要:在冬季(9~12月)观测了采自四川不同生境下的13份假俭草(Eremochloa ophiuroides)植株体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的相应变化。结果表明,随着月最低气温从20 ℃以上降至约7 ℃,13份假俭草材料植株体内的SOD活性、POD活性均随温度的降低而升高,而且SOD活性、POD活性升高的幅度越来越大;DJ01假俭草的SOD和POD活性月均增加率均最高,分别为9.80%和22.97%,抗寒能力可能最强。关键词:假俭草(Eremochloa ophiuroides);超氧化物歧化酶;过氧化物酶;四川The Physiological Response of SOD and POD Activity of in WinterAbstract: The change of SOD and POD activities in thirteen wild centipedegrass(Eremochloa ophiurodes) from different habitats in Sichuan province were studied from September to December. The result showed that as the drop of natural temperature from 20 ℃to 7 ℃, the activities of SOD and POD ascended gradually in all the centipedegrass, and the increasing extent of SOD and POD activities improved impressively. Meanwhile, the maximum monthly increasing rates of the SOD and POD activities were achieved in DJ01, 9.80% and 22.97% respevtively, indicating that DJ01 centipedegrass had the strongest cold-resistant ability.Key words: centipedegrass; SOD; POD; Sichuan假俭草(Eremochloa ophiuroides)又名中国草坪草,具有强壮的匍匐茎,蔓延力强而迅速,高约20 cm,第一颖先端两侧具阔翅,边缘之刺短而不明显[1-4]。它是一种优良的暖季型草坪草,原产于中国、斯里兰卡等东南亚国家[5]。假俭草的叶形优美,耐旱[6-8]、耐阴性好[9]、耐瘠薄,侵占性、抗病性强[10,11],抗污染能力也较强[12-16],尤其以较低的养护管理水平即可获得质量较好的草坪而著称[5,17]。低温是限制冷敏感植物分布及其生长最重要的环境因素[18,19]。生物膜是植物受低温伤害的原初部位[20,21]。在正常情况下,植物体内产生的自由基不足以使植物受伤害,是因为植物体内有一套完善的抗氧化防御系统,该系统有清除活性氧的能力,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)是抗氧化防御系统的两种主要成分[22]。冷敏感植物在冷胁迫条件下,活性氧超过正常水平时,产生积累,可导致一系列不良反应,对植物体造成伤害。因此,抗氧化酶(SOD、POD等)的活性已成为研究植物抗寒性常用的生理生化指标。王榕楷等[23]研究了在低温条件下3种草坪草叶片细胞中SOD活性的变化,发现SOD活性高的草坪草耐寒性强,有力地证明了SOD活性与草坪草耐寒力密切相关。假俭草是一种养护管理费用低、用途广泛、除抗寒性较弱外各方面抗性均较好的优良草坪草种。我国中部以南是假俭草的起源中心,在我国开展假俭草的选育工作意义重大。试验选用采自四川不同生境下的13份假俭草材料,测定了其冬季SOD活性和POD活性的变化,为假俭草抗寒机理的研究提供相关参考。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于四川农业大学草学系新教学实习基地内,地理坐标为北纬30°08′,东经103°00′,海拔高度600 m,土壤为白垩纪灌口组矿页岩风化的堆积物形成的紫色土。亚热带湿润气候,年均气温16.2 ℃,极端低温为-3 ℃,极端高温为37.7 ℃,日均温≥5 ℃的积温5 770.2 ℃,日均温≥10 ℃的积温5 231.0 ℃。年均降雨量1 774.3 mm,年均蒸发量1 011.2 mm。年均相对湿度79%,年均日照时间1 045 h,年均无霜期304 d。1.2试验材料试验材料采集地详细情况见表1。1.3试验设计试验采取小区试验和实验室分析相结合。小区试验为两因素随机区组设计,即以试验材料和温度为处理因素,试验材料设为13水平,温度处理设为4水平,3次重复。小区面积1.0 m×1.5 m,走道宽0.5 m。在整个试验过程中,只给予适量的水分供应,保持其正常生长即可。各试验材料均选择生长健壮、无病虫害的植株为无性繁殖的母本,取其含顶端的茎段为扦插材料,每个茎段含3个节。扦插前施以适量的羊粪和鸡屎后,再铺以河沙。1.4观测项目及测定方法1.4.1气象资料的观测除地温外,所用气象资料都来源于四川农业大学气象教研室。地温测定方法:用测地温的温度计(分别于地下5、10、15、20 cm深的每层设地温计各3支)测定采样时的地下温度。1.4.2SOD活性的测定采用氮蓝四唑(NBT)光还原法[24]。取0.15 g(W)洗净后的假俭草幼嫩的第一或第二叶,加入1.5 mL的冷提取介质,研磨成匀浆,2~4 ℃下13 480 r/min离心10 min,上清液即为酶提取液,量取其总体积(V)。测定在4 000 lx的光照下照光10 min后,酶反应液和无酶反应液560 nm处的OD值(酶反应液和无酶反应液的OD值之差为ΔOD,无酶反应液的OD值为D0)。按照如下公式计算:A=(ΔOD×V)/(D0×W×0.01×50%)。1.4.3POD活性的测定采用愈创木酚比色法[24]。取0.1 g(W)洗净后的假俭草成熟叶片,用去离子水研磨成匀浆并定容至10 mL,4 000 r/min下离心15 min,上清液即为粗酶提取液。将此提取液与0.1%的邻甲基苯酚反应1 min(t)后,立即用20%三氯乙酸终止反应,用721型分光光度计于470 nm处测定其OD值,据此OD值在标准曲线上查出浓度(C)[24]。按照如下公式计算:A=C/(W×t)。1.5数据处理试验数据均用SPSS11.5(Statistical Package for the Social Science 11.5)、Excel 2000分析软件处理。2结果与分析方差分析结果表明,各供试假俭草材料间SOD活性增加率差异极显著(P<0.01),每月的温度处理间SOD活性增加率差异也极显著,试验材料和温度两因素间的互作效应也达极显著水平,说明不同来源地的假俭草材料SOD活性增加率对不同的低温敏感度不一致。多重比较分析得出:DJ01、DJ02、YA02、YB01假俭草的SOD活性增加率都分别与MS04、LS01、EM02、LC01、EM01、LS02、XJ01、QL01假俭草差异极显著;MS09假俭草的SOD活性增加率分别与MS04、LS01假俭草差异显著(P<0.05),同时还与EM02、LC01、EM01、LS02、XJ01、QL01假俭草差异极显著。方差分析表明,各供试假俭草材料间POD活性增加率差异极显著(P<0.01),每月的温度处理间POD活性增加率差异也极显著,试验材料和温度两因素间的互作效应也达极显著水平,说明不同来源地的假俭草材料的POD活性增加率对不同的低温的敏感度不一致。各试验材料间POD活性增加率多重比较得出:DJ01、DJ02、YA02假俭草的POD活性增加率都分别与YB01、MS09、MS04、LS01、EM02、LC01、EM01、LS02、XJ01、QL01假俭草差异极显著,YB01、MS09假俭草的POD活性增加率也分别与MS04、LS01、EM02、LC01、EM01、LS02、XJ01、QL01假俭草差异极显著,MS04假俭草的POD活性增加率显著大于LC01、EM01、LS02、XJ01假俭草,且与QL01假俭草差异极显著。结合SOD活性增加率的分析可知,DJ01、DJ02和YA02假俭草的SOD活性、POD 活性增加趋势一致,而且都明显;LC01、EM01、LS02、XJ01和QL01假俭草的SOD 活性、POD活性增加趋势也一致,但增加幅度较平缓;YB01、MS09、MS04、LS01和EM02假俭草的SOD活性、POD活性增加趋势一致性相对较差。这表明,13份假俭草材料在抗寒机理上存在一定差异,DJ01、DJ02、YA02、LC01、EM01、LS02、XJ01和QL01假俭草的SOD和POD活性具有较好的一致性,而YB01、MS09、MS04、LS01和EM02假俭草的SOD和POD活性的协调一致性稍差。2.3两项生理指标与气温和不同土壤层温度的相关性分析在冬季自然降温的过程中,假俭草体内生理生化的变化必然要受到气温、地面温度和土温变化的综合影响。将SOD、POD活性两项生理生化指标的测定值(表2)与最低气温、地面最低温度和5、10、15、20 cm深的土温作相关性分析得出(表3),SOD活性与最低气温相关系数在0.9左右。在各立体层片的温度变化中,最低气温的变化对SOD活性的影响很大,地面最低温度变化对POD活性的影响最大,相关性均达到了极显著水平(P<0.01);而土温的变化对两项生理指标均影响不大。2.4SOD、POD活性的相关性分析在低温胁迫下,假俭草体内生理生化过程必然会起一系列的相应变化。根据表3的数据,对两项生理生化指标进行相关性分析,可以判定假俭草的SOD活性和POD活性变化之间的关系,有助于进一步了解假俭草的抗寒机制。分析表明,SOD 活性和POD活性之间呈正相关,相关系数为0.997,而且达极显著水平(P<0.01)。这说明,在冬季自然降温过程中,假俭草体内SOD活性、POD活性的改变是协调一致的,两者可共同作用抵御低温伤害。3小结SOD和POD是植物体的抗氧化保护酶类。在植物的抗寒生理研究中,常把SOD 活性和POD活性作为衡量植物抗寒性的指标。与张文惠等[25]、李建设等[26]的研究结果一致,从9月至12月,即最低气温从20 ℃左右降至约7 ℃时,13份供试假俭草材料植株体内的SOD活性和POD活性均随温度的降低而升高,说明经过自然降温锻炼后,假俭草可以抵抗7 ℃以上的低温。在冬季自然降温的过程中,13份假俭草材料体内的SOD活性和POD活性虽然均表现出一个升高的过程。但是,它们增加的程度又有所不同。DJ01假俭草的SOD 活性月均增加率和POD活性月均增加率均最高,分别为9.80%和22.97%;QL01假俭草的SOD活性月均增加率和POD活性月均增加率均最低,分别为 2.28%和5.67%。在13份供试材料中,DJ01假俭草抗寒性可能较好。参考文献:[1] 徐柱. 中国禾草属志[M]. 呼和浩特:内蒙古出版社,1997.[2] 周寿荣.草坪地被与人类环境[M]. 成都:四川科学技术出版社,1996.[3] 谭继清,谭志坚. 新编中国草坪与地被[M]. 重庆:重庆出版社,2000.[4] 李西,毛凯. 假俭草研究概况[J]. 草业科学,2000,17(5):13-17.[5] 任健,毛凯,范彦. 假俭草的抗性[J]. 草业科学,1998,15(5):62-65.[6] HUANG B,DUNCAN R R,CARROW R N. 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La3+对拟南芥体内SOD、POD酶活性及养分吸收的影响卢杰,张自立,欧红梅(安徽农业大学资源与环境学院,安徽合肥230036)摘要:以不同浓度La3+对拟南芥进行处理,研究La3+对SOD酶、POD酶活性及N、P、K含量的影响,并分析La3+浓度与N、P、K的含量、SOD酶、POD酶之间相关性。
结果表明:La3+浓度为5mg/L的时候,拟南芥地上部分N、P、K的含量与SOD酶的活性均达到最大值;POD酶活性在La3+浓度为5~20mg/L时均低于对照;La3+浓度在0、5、10、15、20mg/L5个处理下所对应的N、P、K的含量与SOD酶、POD酶的活性之间均存在显著相关性。
关键词:镧;拟南芥;SOD;POD中图分类号:Q945.78文献标识码:A文章编号:1006-060X(2012)11-0040-03Effects of La3+on the Activity of SOD and POD andNutrient Absorption of ArabidopsisLU Jie,ZHANG Zi-li,OU Hong-mei(College of Resources and Environmental Sciences,Anhui Agricultural University,Hefei230036,PRC)Abstract:Effects of different concentrations of lanthanum(La3+)on the activity of Superoxide Dismutase(SOD)and eroxidase(POD)and the content of N,P,K of arabidopsis were studied in this experiment,and the relationship between the content of N,P,K and the enzyme activity of SOD,POD were analyzed.The results showed that the highest content of N,P,K, and the highest enzyme activity of SOD appeared in5mg/L of La3+solution.Enzyme activity of POD in5~20mg/L of La3+ solution was lower than that in the control,respectively.There were significant correlation between N,P,K content and the enzyme activity of SOD,POD in La3+solution of0,5,10,15,20mg/L.Key words:lanthanum;arabidopsis;SOD;POD稀土农用研究在我国始于上世纪70年代初,以微肥的形式使用较为广泛[1]。
水涝胁迫下欧李SOD和POD的变化邬晓勇;李潘;张敏;孙雁霞;苟小军【摘要】通过盆栽实验法,测定水涝条件欧李SOD和POD酶的活性的关系,考察SOD、POD抗氧化酶系统在欧李抗涝生理研究中的作用.采用邻苯三酚自氧化法对叶片中SOD的活性进行测定;采用愈创木酚法对叶片中POD酶活性进行测定.实验结果表明,欧李在水涝胁迫下,植物体内的SOD酶活性大量降低而POD酶适量地增加;一段时间后,SOD酶不降反增而POD酶活性降低;实验后期SOD酶和POD酶都同时呈现了下降趋势,最后趋于稳定.水涝虽会对欧李的生理状态产生一定影响,但结果表明欧李在短期水涝胁迫下有较强的适应能力.【期刊名称】《成都大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】5页(P130-133,139)【关键词】欧李;水涝;POD;SOD;酶活性【作者】邬晓勇;李潘;张敏;孙雁霞;苟小军【作者单位】成都大学药食同源植物资源开发重点实验室,四川成都610106;成都大学药学与生物工程学院,四川成都610106;成都大学药学与生物工程学院,四川成都610106;成都大学药学与生物工程学院,四川成都610106;成都大学药学与生物工程学院,四川成都610106;成都大学药食同源植物资源开发重点实验室,四川成都610106【正文语种】中文【中图分类】S662.5欧李为蔷薇科樱桃属欧李树种,是世界上最矮小的木本果树,广泛分布于我国的东北、华北、西北等地[1-2],其钙的含量居所有水果之首[3-4],具有较为广阔的开发利用前景[5].相关研究发现,在严重水分胁迫下,植物体内自由基大量产生,抗氧化功能明显降低[6-7].超氧化物歧化酶(SOD),能通过歧化反应清除生物细胞中的超氧自由基(O2·-)生成H2O2和O2,H2O2可由过氧化氢酶(CAT)催化生成H2O和O2,从而减少自由基对有机体的毒害.目前,对欧李的研究主要集中在其栽培和矿质元素含量方面,而对于在水涝逆境下的欧李植物叶片酶的活性研究少有报道.本研究对从北方引种到南方的欧李在水涝胁迫下其植物叶片内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性进行测定与分析,了解欧李在南方温暖湿润的气候中的生长状况,为欧李的进一步开发利用提供基础数据.实验植物材料为2008年秋季从山西引种到成都的欧李,2014年3月份选长势良好的移栽至花盆中,正常管理.实验设计为8株长势相同的欧李植物,随机分为2组:处理组和对照组.处理组的4株欧李采用双套盆法进行水涝胁迫的处理,对照组的为正常条件下正常管理.进行连续168 h的观测和定时采样测定.实验试剂:0.2%愈创木酚、磷酸缓冲液、30%过氧化氢、考马斯亮蓝G-250、标准牛血清蛋白、邻苯三酚溶液、盐酸溶液、Tris-HCI缓冲液、100 mmol·L-1二硫苏糖醇(DTT)或5%抗坏血酸(维生素C)、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、石英砂等均为国产分析纯.实验仪器:722型分光光度计,核酸蛋白检测仪(UV-2802PC),高速冷冻离心机,秒表,FA2004B型电子天平,研钵,紫外可见分光光度计,恒温水浴锅,试管,移液管,CT15RT型高速冷冻离心机,离心管,移液枪等.SOD和POD酶的提取方法参照郝建军的方法[8]稍有改动:于每天上午10:30左右取样2~3 g植物叶片(取样部位为植物当年生枝条中部叶片);实验设计为单株小区,重复3次后取平均值;将所采叶片清洗称重后切碎.1)SOD提取.将切碎叶片置于加有3 mL浓度为0.05 mmmol/L的Tris-Hcl的预冷的研钵中,加入适量石英砂于冰浴环境下研磨成匀浆,以13 000 r/min,4 ℃离心15 min收集上清液即为SOD酶液,取上清液用Tris-Hcl缓冲液定容至5 mL试管中,保存在冰箱中备用.2)POD提取.将切碎叶片置于加有3 mL浓度为20 mmol/L的KH2PO4的预冷的研钵中,再加入适量石英砂于冰浴环境下研磨成匀浆,以10 000 r/min,4 ℃离心10 min收集上清液即为POD酶液,取上清液用磷酸缓冲液定容至5 mL试管中,保存在冰箱中备用.1)SOD酶活性的测定方法.邻苯三酚自氧化速率的测定[9]:取pH值为8.2的Tris-HCl-EDTA缓冲液4.5mL 于10 mL比色管中,于25 ℃恒温10 min,再加入25 ℃恒温的45 mmol/L的邻苯三酚溶液10 uL,混匀后迅速于1 cm石英比色杯319 nm波长测光密度值,每隔30 s测一次光密度值,共测4 min,求出邻苯三酚的自氧化速率OD/min.同时,用10 mmol/L的盐酸做空白试验.SOD活性测定[10]:取pH值为8.2的Tris-HCl-EDTA缓冲液4.5 mL于10 mL比色管中,25 ℃恒温10 min,加入已恒温至25 ℃的样品溶液10 mL,迅速混匀,于325 nm波长测定密度值,30 s记录一次数据,连续测4~6 min,求出光密度值变化速率OD/min.酶活性2)POD酶活性的测定方法.POD活性的测定采用愈创木酚法测定[11].取比色皿2只,一只中加入反应混合液[100 mmol/L磷酸缓冲液(pH=6.0)50 mL,加入愈创木酚100 μL,加热搅拌,直至愈创木酚溶解,待溶液冷却后,加入30%过氧化氢200 μL,混合均匀保存于冰箱中]3 mL,KH2PO4 1 mL作为较零对照;另一只中加入反应混合液3 mL,上述提取的酶液1 mL,于分光光度计470 nm波长下测量OD值,每隔30 s读数一次,测试时间4~5 min.定义:酶活力单位(Units),以每分钟转化1 μmol底物定义为一个酶活单位(u).酶的比活力(Units/mg),是酶制剂纯度的指标,对于同一种酶来说比活力越高,表明酶越纯.比活力=活力单位数(Units)/酶蛋白(mg).过氧化物酶活性利用文献[12]的方法,本研究测定了牛血清蛋白的标准曲线,结果见图1.通过牛血清蛋白标准曲线的绘制,得到了回归方程,y=0.0485x+0.0105,其相关系数为,R2=0.9985,线性良好.表明可以利用回归方程计算酶液中蛋白的含量.取4.5mL 50 m mol·L-1 Tris-HCl(pH 8.2)缓冲液,4.2 mL蒸馏水,混匀后在25 ℃水浴保温20 min,取出后立即加入在25 ℃预热过的0.1 mmol·L-1邻苯三酚0.3 mL(以10 mmol·L-1 HCl配制,空白管用10 mmol·L-1 HCl代替邻苯三酚的HCl 溶液),总体积为9 mL,迅速摇匀倒入比色杯(光径1 cm)在波长325 nm,25 ℃恒温池中,每隔30 s测OD值一次.计算线性范围内每分钟OD的增值,此即为邻苯三酚的自氧化速率[13〗.结果见图2.通过邻苯三酚自氧化速率标准曲线的绘制,得到了回归方程,Y=0.0234X+0.1231,其相关系数为,R2=0.9993,线性良好.表明可以利用该回归方程来计算SOD酶液的活性.利用“1.3.1”项下“1)”的方法测定SOD酶活性,测得水涝处理组和空白对照组欧李植物叶片中SOD酶活性(U/ml),结果见表1.利用考马斯亮蓝法测定蛋白质的原理和方法测定每日提取的SOD酶液中的酶蛋白的含量,连续测定7 d,得SOD酶蛋白含量的变化趋势图,结果见图3.由图3可看出,在整个实验阶段中,水涝处理组的欧李植物叶片内的SOD酶蛋白含量在前3 d呈下降趋势,在第4 d含量突然增加,第5 d又减少,随后一直呈上升趋势;对照组在实验前3 d呈上升趋势,随后在实验的后期整体呈下降趋势,但有所起伏.通过比活力计算公式得SOD酶比活力趋势变化如图4所示.由图4可看出,水涝处理组的SOD酶比活力前72 h呈下降趋势,72~120 h呈上升趋势,之后一直呈下降趋势;空白对照组SOD酶比活力在实验前96 h呈起伏上升,随后一直下降.利用“1.3.1”项下“2)”的方法测POD酶活力,实测的水涝组和对照组欧李植物叶片POD酶活性酶活性[u/(mg·min)],结果见表2.利用考马斯亮蓝法测定蛋白质的原理和方法,每日提取的POD酶液中的酶蛋白的含量,连续测定7 d,得POD酶蛋白含量的变化趋势,结果如图5所示.由图5可看出,实验中水涝处理组和空白对照组的欧李植物叶片内POD酶蛋白的含量变化不大,只在144 h时存在略微变化.通过比活力计算公式得POD酶比活力趋势变化如图6所示.由图6的POD酶比活力的变化趋势图得出:水涝处理组的欧李植物叶片内的POD酶比活力前24 h呈上升趋势,24~120 h时一直呈下降趋势,在第144 h时突然增大随后又呈下降趋势;空白对照组的POD酶比活力在实验前96 h时呈缓慢上升趋势,但在120 h时突然降低,随后又呈上升趋势.由SOD和POD酶活性的变化趋势结果表明:随水涝胁迫的增强,SOD和POD活性随着胁迫时间的延长表现出先升高后降低的趋势,这与马建军等[6]的研究结果一致;在中度胁迫时,SOD和POD仍保持较高的活性,且活性值比对照大,但在重度胁迫下其活性均呈下降趋势.欧李植物叶片SOD活性在淹水初期与对照比较存在明显下降趋势,随着水涝胁迫程度加深,由于欧李对淹水胁迫的适应和自身的调节机制,使SOD酶活性又开始回升成上升趋势,到第4 d升高至最大活性,在胁迫后5d超出对照.说明适度的逆境处理能提高植物的SOD活性,增强抗逆性.随着水涝胁迫的继续增强,其活力又逐渐呈下降趋势.欧李POD酶的活性在水涝胁迫前期欧李叶片POD活性一直呈上升趋势且整体高于对照,这与POD具有清除H2O2等活性氧的功能而增强植株的抗逆性相一致[14].但随水涝胁迫强度的增大,POD酶的活性反而呈下降趋势,分析认为,POD 活性在短期淹水下的快速上升应属植物体对逆境胁迫的一种应激反应,直至第6 d 酶活性突然增加,出现这一结果可能存在的原因为气温突然的升高.受水涝胁迫后酶蛋白含量变化都不是很明显,分析认为,在短时的水涝胁迫下,植物体内蛋白的合成与分解可能达到一种相对的平衡.总而言之,本实验受水涝胁迫处理的SOD酶和POD酶活性都有所提高,且二者存在明显的补偿机制.从水涝胁迫后的变化趋势可推测欧李植物受淹后生理生化变化顺序为:SOD活性受抑制→活性氧增加→SOD、POD活性及可溶性蛋白→清除活性氧→淹水胁迫加深→活性氧再增加→MDA积累→保护酶活性降低→质膜受损,此可作为耐涝性评价的指标.。
低温胁迫对晚熟桃枝条电导率、SOD及POD活性的影响许建锋;马艳芝;刘玉祥;张玉星;张胜珍【摘要】为探明低温胁迫条件下桃树枝条耐寒性生理指标的变化规律,以秋红蜜、秋红晚蜜、二十一世纪3个桃树品种的枝条为实验材料,对其在低温胁迫处理后的电导百分率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化进行了测定.结果表明,3个桃树品种材料在受到低温胁迫时,秋红晚蜜的相对电导率变化不明显,秋红蜜次之,二十一世纪品种变化显著;3个桃树品种间的POD和SOD含量存在明显差异.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2010(038)011【总页数】3页(P200-202)【关键词】桃树;低温胁迫;电导率;SOD;POD【作者】许建锋;马艳芝;刘玉祥;张玉星;张胜珍【作者单位】河北农业大学,园艺学院,河北,保定,071001;唐山师范学院,生命科学系,河北,唐山,063000;唐山职业技术学院,河北,唐山,063004;河北农业大学,园艺学院,河北,保定,071001;唐山师范学院,生命科学系,河北,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】S662.1桃(Prunus persica)属蔷薇科,原产于我国西北地区,是我国最古老的果树之一。
桃果味道鲜美,营养丰富,是人们最为喜欢的鲜果之一。
桃树具有结果早、丰产稳定性能好,对土壤条件要求不严格,栽培管理容易等特点,短期内能获得较好的经济效益,因此,受到栽培者的青睐。
低温胁迫对绝大多数植物产生负面影响,如低温冷害导致辣椒[1]、杏[2]、瓠瓜[3]等作物产量和品质降低,低温冷害也不利于桃树正常生长,甚至引起减产。
目前,对桃树低温冷害的研究只停留在田间自然条件下的低温处理后果实外形及产量的影响方面[4],对其生理生化指标的研究鲜见报道。
众多研究已经表明,植物的耐寒性是植物适应低温条件的一种生理反应,与细胞膜的结构、生理活性及其酶防御系统的活性有着密切关系[4-13]。