AsA-GSH循環(huán)參與海濱木槿鹽應(yīng)答機(jī)制的研究.pdf

1、植物受到鹽脅迫時(shí)，細(xì)胞內(nèi)積累過(guò)量的活性氧（ROS），過(guò)量的ROS會(huì)引起植物細(xì)胞的氧化損傷?？箟难?谷胱甘肽（AsA-GSH）循環(huán)是存在于植物體內(nèi)非常重要的抗氧化防御體系，在植物細(xì)胞中主要負(fù)責(zé)清除過(guò)量的H2O2。在此循環(huán)中，抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）以AsA為反應(yīng)底物，將H2O2還原成H2O。與此同時(shí)，AsA被氧化形成脫氫抗壞血酸（DHA），在脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR）的催化作用下，DHA被還原為AsA。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，作為氫供體

2、的還原型谷胱甘肽（GSH）轉(zhuǎn)變成氧化型谷胱甘肽（GSSG），后者又在谷胱甘肽還原酶（GR）的催化作用下，被還原型輔酶II（NADPH）還原為GSH。AsA-GSH循環(huán)中各組分的協(xié)調(diào)運(yùn)作，使植物體內(nèi)積累的活性氧得到清除。
　　海濱木槿（Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.）是錦葵科木槿屬的落葉灌木或小喬木，它能在高鹽土壤中正常生長(zhǎng)，是典型的鹽生植物。本文主要從生理生化的角度出發(fā)，圍繞AsA-GSH循環(huán)，研究了海

3、濱木槿在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)NaCl脅迫的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）用150 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿子葉，SOD、APX和GR活性均顯著高于對(duì)照；300 mmol·L-1 NaCl處理時(shí)，它們的活性均下降，但仍顯著高于對(duì)照；AsA、GSH和NADPH含量隨鹽濃度升高呈下降的趨勢(shì)。子葉期是植物對(duì)外界環(huán)境比較敏感的時(shí)期，海濱木槿在萌發(fā)后子葉期能夠抵抗一定范圍的鹽脅迫，保證了海濱木槿的正常生長(zhǎng)。
　　（2）隨著

4、海濱木槿的生長(zhǎng)，在早期幼苗期具備了比子葉期更完善的耐鹽機(jī)制。用0、150和300 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿早期幼苗，發(fā)現(xiàn)海濱木槿通過(guò)不斷提高SOD酶活，使產(chǎn)生的O2·-被歧化為H2O2，后者又在AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)的協(xié)同作用下被清除，具體表現(xiàn)為抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)的含量隨鹽濃度升高不斷上升；但是葉片中H2O2的含量和O2·-的產(chǎn)生速率隨鹽濃度升高不斷上升，說(shuō)明鹽脅迫使活性氧在早期幼苗葉片中積累，海濱木槿早期幼苗只能耐

5、受一定范圍的鹽脅迫。
　?。?）海濱木槿生長(zhǎng)到具有10~15片真葉的幼苗期時(shí)，抗氧化防御機(jī)制更加成熟和完善，能夠耐受較高濃度以及較長(zhǎng)時(shí)間的鹽脅迫。分別用0、200和400 mmol·L-1 NaCl處理海濱木槿幼苗，0~6d時(shí)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在表型上差別不大；隨著鹽處理時(shí)間的延長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)組植株生長(zhǎng)緩慢，葉片出現(xiàn)不同程度萎蔫和缺綠。從AsA-GSH循環(huán)中各指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果來(lái)看，在鹽脅迫初期，海濱木槿幼苗通過(guò)不斷提高葉片中抗氧化酶活性和抗

6、氧化物質(zhì)的含量來(lái)清除過(guò)量的活性氧，使活性氧維持在較低的水平，防止其對(duì)幼苗造成損傷。隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，活性氧在幼苗中不斷積累，超過(guò)了海濱木槿幼苗的耐受閾值，抗氧化系統(tǒng)受損，細(xì)胞受傷害程度加劇，各指標(biāo)表現(xiàn)出不利于海濱木槿幼苗生長(zhǎng)的變化趨勢(shì)。
　　綜合上述，海濱木槿在不同生長(zhǎng)時(shí)期都有一套高效協(xié)同的抗氧化防御機(jī)制，使海濱木槿能耐受一定范圍的鹽脅迫；從子葉到幼苗，海濱木槿的抗氧化防御系統(tǒng)不斷完善；AsA-GSH循環(huán)在海濱木槿不同生長(zhǎng)時(shí)期應(yīng)