脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗抗热性相关生理指标的影响

培养基中加入脯氨酸后对抗热性相关生理指标的 影响, 结果表明, 脯氨酸可抑制细胞膜透性的增大 和 MDA 含量的 增加, 与 此同时也不同程 度地提 高了抗氧化酶活性和抗氧化剂含量。其它的研究
也表明, 脯氨酸不仅是氧化还原信号转导途径中 的重要分子, 也是一种重要的活性氧螯合剂, 所有 植物在各种胁迫条件下都可以产生活性氧, 而脯 氨酸可以激发体内 SOD、CAT、POD等抗氧化酶的 活性, 也可 以高效 清除 羟自 由 基, 稳定 蛋白 质、 DNA 和细胞膜的稳定性 [ 8, 9] 。近年来, 利用植物 基因工程手段进行脯氨酸合成相关基因的植物转
陈建 勋 等 ( 2002 ) [ 3] 的 方 法, 超 氧 化 物 歧 化 酶 ( SOD) 、过氧化物酶 ( POD )、过氧化氢 酶 ( CAT ) 活性、A sA 和 G SH 含量测定参照高俊凤 ( 2004) [ 4 ] 的方法, 抗坏血酸过氧化物酶 ( APX) 活性测定参 照 N akano 和 A sada[ 5] 的方法略加修改, 即在 3 m l 反应体系中, 加入 50 mm ol /L、pH = 710 磷酸缓冲 液 ( PBS) 118 m l 、15 mm ol /L ASA 011 m l 、013 mmo l /L H2O2 1 m l、酶提取液 011 m ,l 以加同体积 50 mm o l/L pH = 710 磷酸缓冲 液 ( PBS) 为对 照, 用分光光度计测定 1 m in内 OD290 nm值的变化, 每 变化 0101定义为 一个酶活力单 位 ( U ), 结 果用 U / gFW 表示。
在 0~ 6 h内脯氨酸对 MDA 含量的增大抑制效果 不明显, 而在 6 h后各浓度的脯氨酸处理的猕猴 桃叶细胞的 MDA 含量都不 同程度地低于 对照。 所以认为脯氨酸可抑制高温胁迫下猕猴桃叶细胞
膜透性和 MDA含量的增大。 212 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗抗氧化酶活 性的影响
如图 3所示, 在 2~ 6 h高温胁迫下 SOD活性 都呈增大趋势, 6 h后 SOD 活性都有不同程度的 下降, 但 015、5 Lm ol /L 脯氨酸处 理的猕猴 桃苗 SOD活性高于 2 h 时的 活性。在 高温胁迫 下用 015、5 Lm o l /L 的脯氨 酸处理 猕猴 桃, 其叶细 胞 SOD 活性 明显 高于 对照 。
K ey w ord s P roline; K iw ifru it seedlings; H igh tem perature stress; H eat resistance; Physio log ical index
猕猴桃是一种不耐高温的果树, 在高温胁迫 下, 其叶和果实极易发生灼烧而受到伤害。在逆 境条件下高等植物体内积累脯氨酸及脯氨酸在植 物抗逆中的生理作用已有报道, 但这些工作大多 集中在水分胁 迫和渗 透胁迫研 究 [ 1] 。藓类 植物 在一定范围的高温胁迫下, 其体内游离脯氨酸的 含量随处理温度的升高和 处理时间的延 长而增 加 [ 2] 。脯氨酸对高温胁 迫下猕猴 桃抗热性 相关 生理效应尚未见报道。本试验研究了脯氨酸对高 温胁迫下猕猴桃苗抗热性相关生理指标的影响, 以期为脯氨酸在猕猴桃生产中的应用尤其是缓解 猕猴桃高温伤害提供参考。
本试验结果显示, 随营养液中钾含量的降低, 黄瓜幼苗长势缓慢, 植株矮小, 根系受到明显抑 制; 抗氧化酶 SOD、APX 活性 提高, CAT、POD 活
1 材料与方法
试验材 料 为美 味 猕猴 桃 ( A ctinid ia deliciosa C1 F1 L iang et A1R1Ferguson) 品种秦美培养 30 d 生长基本一致的组培苗, 继代培养基是 MS + 115 m g /L 6- BA + 012 mg /L IBA, 在培养基中分别加 入 0 ( 对照 ) 、015、5、50 Lm o l/L 的 脯氨 酸, 置 于 25e 、光照为 80 Lm ol / ( m 2# s) ( 12h光 /12h 暗 ) 培养室中培养 20 d后, 放入 40e 培养箱中进行高 温处理 2、4、6、8、10 h。然后从中选取生长基本一 致的叶片进行生理生化指标的测定。数据为重复 测定 3次的平均值, 试验数据采用 Exce l 2003进
YE X ing- yuan, H E H u,i ZHANG Yan, ZHU X ian- hu i
(D ep ar tm ent of H orticulture, X inyang A gricultural Co llege, X iny ang 464000, China )
Abstract T he tissue cu lture seed lings o f A ctinidia deliciosa C1 F1 L iang variety Q inm e i were used to study the effects of proline on the ir physio log ica l indexes re lated to heat resistance under high tem perature stress1 T he results show ed that pro line cou ld inhibit the m em brane perm eab ility, decrease the MDA conten,t im prove the act iv it ies of superox ide dism utase ( SOD ), catalase ( CAT ), perox idase ( POD ) and ascorb ic ac id perox idase ( APX ) and increase the contents of ascorb ic acid ( AsA ) and g lutathione ( GSH ) o f leaves under the high tem perature stress1
图 2 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 M DA 含量 的影响
图 4 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 CAT 活性的影响
图 5 显示, 随高温胁 迫时间的延长, POD 活 性呈现先上升后下降的趋势。在 0~ 10 h内各浓 度的脯氨酸处理 POD 活性都高于对照, 在 4~ 10 h内, 与对照差异达到显著水平, 其中以 5 Lm o l/L
由图 4看出, 随高温胁迫时间的延长, 各种浓 度脯氨酸处理的 CAT 活性都呈现先上升后下降 的趋势, 且都显著高于对照, 其中以 5、50 Lm o l/L 脯氨酸处理的效果最为明显。图 3、4表明, 脯氨 酸能不同程度地提高高温胁迫下猕猴桃叶细胞中 SOD、CAT 的活性。
图 3 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 SOD 活性的影响 图 1 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃叶细胞膜透性的影响
图 5 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 POD 活性的影 响
图 8 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 GSH 含量 的影响
3 讨论与结论
图 6 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 A PX 活性的影 响
213 脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗 AsA 和 GSH 含量的影响
A sA 和 GSH 是植物 体内重 要的抗 氧化 剂。 由图 7可知, 随高温胁迫时间的延长, 各种浓度脯 氨酸处理的 A sA 含量都表现为 先上升后下降的 趋势。在 0~ 6 h内, 各种浓度处理的 AsA 含量均 高于对照; 在 6~ 10 h内 015、5 Lm o l/L 的脯氨酸 处理的 A sA 含量显著高于对照, 其中以 5 Lm o l/L 的脯氨酸处理效果最为明显。
图 8显示, 在 2 ~ 8 h内, GSH 含量表现为先 上升后下降的趋势, 但各浓度脯氨酸处理的 GSH 含量均低于对照; 在 6~ 10 h内, GSH 含量均有不 同程度的下降, 但以对照的 GSH 含量下降最为明 显, 在 8 ~ 10 h内, 各浓度脯氨酸处理的 GSH 含 量均不同程度地高于对照, 说明随高温胁迫时间 的延长, 脯氨酸能抑制 GSH 含量的下降。
关键词: 脯氨酸; 猕猴桃苗; 高温胁迫; 抗热性; 生理指标 中图分类号: S6631 401 文献标识号: A 文章编号: 1001- 4942( 2010) 05- 0044- 04
Effects of Ps R elated to H eat R esistance of K iw ifruit Seedlings under H igh Temperature Stress
2 结果与分析
211 脯氨 酸对高 温胁迫 下猕猴 桃苗 膜透性 和 M DA 含量的影响
图 1、2显示, 随着高温胁迫时间的延长, 猕猴 桃叶细胞膜透性呈增大的趋势, 在 0~ 4 h 脯氨酸 对叶细胞膜透性的增大抑制效果不明显, 而在 4 ~ 10 h脯氨酸对细胞膜透性的增大则有缓解作 用; MDA含量随高温胁迫时间的延长明显增加,
山 东 农 业 科 学 2010, 5: 44~ 47
Shandong Agricu ltural Sc iences
脯氨酸对高温胁迫下猕猴桃苗抗热性 相关生理指标的影响
耶兴元 , 何 晖, 张 燕, 朱献辉
(信阳农业高等专科学校园艺系, 河南 信阳 464000)
摘 要: 以美味猕猴桃品种秦美的组培苗为试材, 研究了脯氨 酸对高温 胁迫下猕猴 桃苗抗热 性相关生理 指标的影响。结果表明, 脯氨酸可抑制高温胁迫下猕猴桃叶细胞膜透性和丙二醛 (M DA )含 量的增大, 且增强 了超氧化物歧化酶 ( SOD )、过氧化氢 酶 ( CAT )、过氧 化物酶 ( POD ) 和抗血 酸过氧 化物酶 ( APX ) 的活性, 与此 同时也增加了抗坏血酸 ( A sA )和还原型 谷胱甘肽 ( G SH )的含量。
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山东农业科学
的脯氨酸处理效果最为明显。 图 6表明, 在高温胁迫下 APX 活性也呈现先