茭白肉質莖膨大期間的氧化脅迫研究.pdf

1、茭白(Zizania latifolia Turcz.)是原產于中國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)能夠在短期內迅速膨大形成肥大的肉質莖,其膨大機制一般認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。
　　 本文旨在從氧化脅迫的角度,研究茭白肉質莖膨大期間氧化脅迫程度的變化情況,為進一步研究茭白肉質莖膨大機理提供科學依據。主要研究

2、結果如下:
　　 1、以“灰茭”中的黑粉菌孢子為材料,研究了H2O2對菰黑粉菌孢子萌發(fā)的效應。結果顯示,75μM的H2O2下仍可觀察到孢子萌發(fā),而低濃度H2O2(15μM)不僅不會抑制黑粉菌孢子的萌發(fā),反而可以起到促進萌發(fā)的作用。進一步研究表明,黑粉菌孢子具有促進H2O2降解的能力,2.0×106/ml孢子降解H2O2速率與5μM Fe2+相當。
　　 2、以“雄茭”為參照研究茭白肉質莖膨大期間的氧化脅迫狀況。結果顯示,

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達到最大,此后降至膨大初期水平。抗壞血酸(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?！靶圮鼻o頂端組織的MDA、H2O2、AsA及GSH含量與膨大前的肉質莖相近或更低些,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、茭期間的相對變化幅度都較小?？梢?肉質莖膨大期間氧化脅迫逐漸加重是菰黑粉菌活動引起的,抗壞血酸和谷胱甘肽等抗氧化劑在清除膨大肉質莖活性氧的過程中貢獻不大。
　　 3、肉質莖膨大期間,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,且都在8d達到峰值。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,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莖膨大期間的變化趨勢分析,CAT和APX可能在清除ROS過程中起著主導作用,SOD主要在膨大初期發(fā)揮作用,而POD則有可能在肉質莖發(fā)育后期的細胞體積迅速膨大過程中發(fā)揮作用。對照抗氧化劑水平的變化趨勢可見,對氧化脅迫最先響應的是AsA和GSH等抗

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