植物组织MDA含量测定
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植物组织MDA 含量测定
一、目的要求
1.掌握植物组织MDA 含量测定的原理及具体测量步骤;
2.深化理解MDA 与逆境和衰老的关系,理解植物组织MDA 含量测定的意义; 3.了解膜脂过氧化、氧自由基和MDA 形成的关系;
4.能够根据待测材料的具体情况设计实验步骤测定MDA 含量; 5.学习分光光度计,低温离心机等仪器的使用方法。
二、实验原理
植物遭受逆境胁迫或衰老时,体内会发生一系列生理生化变化,如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用降低,活性氧平衡失调及内源激素平衡失调等。
活性氧代谢失调直接导致植物体内活性氧的大量积累,从而引发或加剧膜脂过氧化作用,造成细胞膜系统的损伤,严重时会导致植物细胞死亡。
膜脂过氧化的产物有二烯轭合物、脂类过氧化物、丙二醛、乙烷等。
其中丙二醛(Malondialdehyde ,MDA )是膜脂过氧化最重要的产物之一,它的产生还能加剧膜的损伤。
因此在植物衰老生理和抗性生理研究中,MDA 含量是一个常用指标,可通过测定MDA 了解膜脂过氧化的程度,以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。
MDA 在高温及酸性环境下可与2-硫代巴比妥酸(TBA )反应,产生红棕色的产物3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮(Trimet —nine ),又名三甲川,该物质在532nm 处有最大光吸收,在600nm 处有最小光吸收。
由于TBA 也可与其它物质反应,并在532nm 处有吸收,为消除硫代巴比妥酸与其它物质反应的影响,同时测定600nm 下的吸光度,利用532nm 与600nm 下的吸光度的差值计算MDA 的浓度。
即:A 532-A 600=ε·C·L
式中,A 532和A 600分别表示532nm 和600nm 处的吸光度值,C 是MDA 浓度,L 为比色杯厚度,ε=155L·mmol -1·cm -1。
TBA MDA 3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮
需要指出的是,植物组织中糖类物质可能对MDA-TBA 反应有干扰作用。
可用下列公式消除由蔗糖引起的误差。
+
100 C
O
H N S
N H
O
O O
H
H
H N
H S
N
H
O O
H O
OH
N
N H
S
2O
C (μmol·L -1)=6.45×(A 532-A 600) -0.56×A 450 三、材料与设备
1.材料:四种菠菜样品,即绿色和黄色叶片的高温处理和室温对照。
2.仪器:
(1) 分光光度计;(2) 冷冻离心机;(3)水浴锅;(4) 天平;(5) 研钵;(6) 剪刀;(7) 5ml 刻度离心管;(9) 刻度试管(10ml);(10) 镊子;(11) 移液管(5ml 、2ml 、1ml);(12)冰箱。
3.药品
(1) 0.05mol/L pH7.8磷酸钠缓冲液;(2) 5%三氯乙酸溶液:称取5g 三氯乙酸,先用少量蒸馏水溶解,然后定容到100ml ;(3) 0.5%的TBA 溶液:称取0.5g 硫代巴比妥酸,用5%三氯乙酸溶解,定容至100ml 。
四、实验步骤
1.MDA 的提取:取样品0.5g (W ),加入2ml 预冷的0.05mol/L pH7.8的磷酸缓冲液,冰浴研磨成匀浆,转移到5ml 刻度离心试管,将研钵用缓冲液洗净,清洗液也移入离心管中,最后用缓冲液定容至5ml 。
4500rpm ,4度,离心10min ,上清液即为MDA 提取液,测量提取液的体积(V )。
2.MDA 含量测定:吸2ml (V2)的提取液于刻度试管中(空白为2ml 缓冲液),加入3ml 0.5%的TBA 溶液,将试管放入沸水浴中煮沸10 min (自试管内溶液中出现小气泡开始计时)。
到时间后,立即将试管取出并放入冰浴中。
4500rpm ,4度,离心10min ,取上清液并量其体积(V1)。
上清液于532nm 、600nm 波长下测定吸光度。
3.结果计算:
MDA(nmol·g -1)=6.452×(A 532-A 600) ×
W
V2V
1V ⨯⨯
式中,V 1为反应液总量(ml );V 2为反应液中的提取液数量(ml);V 为提取液总量(ml ); W 为植物样品重量(g)。
五、实验报告
六、思考题
1.TBA为什么要溶解在三氯乙酸中?
2.提取液与TBA的混合液为什么要加热?为什么加热时间又不能过长?
3.为什么要测定反应液在600nm下的吸光度?
4.如果可溶性糖含量影响MDA含量的测定,你有什么办法消除其影响?5.正常植物与衰老时相比丙二醛含量有什么变化,分析其原因。
七、注意事项
1.可溶性糖与TBA显色反应的产物在532 nm也有吸收(最大吸收在450 nm),当植物处于干旱、高温、低温等逆境时可溶性糖含量会增高,必要时要排除可溶性糖的干扰。
2.低浓度的铁离子能增强MDA与TBA的显色反应,当植物组织中铁离子浓度过低时应补充Fe3+(最终浓度为0.5 nmol · L-1)。
3.如待测液浑浊,可适当增加离心力及时间。