低溫脅迫下圓柏屬植物抗氧化系統(tǒng)在葉片中的亞細(xì)胞定位研究.pdf

1、本文以祁連圓柏(Sabinaprzewalskii)和圓柏(Sabinachinensis)幼苗為材料，研究了低溫脅迫對(duì)圓柏屬植物葉片亞細(xì)胞中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物及抗氧化系統(tǒng)的影響，探討其在亞細(xì)胞組分中的分布差異，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析和多重比較，旨在篩選出能有效清除活性氧的亞細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)，有助于理解常綠木本植物的抗凍適應(yīng)機(jī)理，為克隆亞細(xì)胞組分中的抗氧化物質(zhì)基因提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　不同溫度（20℃、4℃、0℃和-

2、6℃）下處理相同時(shí)間，在低溫脅迫初期，圓柏屬植物MDA含量劇烈增加，而在低溫脅迫后期，MDA含量呈先降后升的變化趨勢(shì)。相同溫度下處理不同時(shí)間（4d、8d、12d、16d和20d），圓柏屬植物亞細(xì)胞中MDA含量變化趨勢(shì)為先升后降。另外，兩樹種相比，祁連圓柏亞細(xì)胞中MDA含量均較圓柏的含量低，且兩種圓柏屬植物亞細(xì)胞中MDA定位為葉綠體＞線粒體＞細(xì)胞溶質(zhì)。
　　不同溫度（20℃、4℃、0℃和-6℃）下處理相同時(shí)間，圓柏屬植物抗氧化酶活性

3、(SOD、POD、APX和GR)呈先升后降的變化趨勢(shì)，且大多在4℃時(shí)達(dá)到最高值。然而，圓柏屬植物CAT活性沒有顯著地升高，表明該酶對(duì)低溫脅迫不敏感，不是主要的活性氧清除酶。相同溫度下處理不同時(shí)間（4d、8d、12d、16d和20d），圓柏屬植物抗氧化酶活性(SOD、CAT、APX和GR)的變化趨勢(shì)均為先升后降。但是，POD活性變化趨勢(shì)卻是在低溫脅迫后期明顯升高，說(shuō)明在低溫脅迫初期，植物葉片POD活性比其余抗氧化酶響應(yīng)緩慢，該酶在抗氧化防

4、護(hù)系統(tǒng)中對(duì)逆境脅迫不敏感。此外，兩樹種相比，祁連圓柏亞細(xì)胞中抗氧化酶SOD、APX和GR較圓柏的高，而POD和CAT活性低于圓柏，且兩種圓柏屬植物亞細(xì)胞中SOD和APX定位為葉綠體＞細(xì)胞溶質(zhì)＞線粒體，CAT定位為線粒體＞葉綠體＞細(xì)胞溶質(zhì)，GR定位為線粒體＞細(xì)胞溶質(zhì)＞葉綠體，祁連圓柏POD定位為細(xì)胞溶質(zhì)＞葉綠體＞線粒體，圓柏POD定位為細(xì)胞溶質(zhì)＞線粒體＞葉綠體。
　　不同溫度（20℃、4℃、0℃和-6℃）下處理相同時(shí)間和相同溫度下處

5、理不同時(shí)間（4d、8d、12d、16d和20d），圓柏屬植物抗氧化劑含量(ASA和GSH)均呈先升后降的變化趨勢(shì)，這符合一般植物的應(yīng)激性規(guī)律，即脅迫溫度降低，亞細(xì)胞中抗氧化劑增多以清除活性氧，低溫脅迫對(duì)抗氧化劑有一定的誘導(dǎo)作用，但隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，葉片中抗氧化劑隨之降低，表明過(guò)?；钚匝醯靡郧宄?，植物對(duì)低溫脅迫已產(chǎn)生了適應(yīng)性。另外，兩樹種相比，祁連圓柏亞細(xì)胞中抗氧化劑ASA較圓柏的高，而GSH含量低于圓柏，且兩種圓柏屬植物亞細(xì)胞中ASA定位

6、為葉綠體＞細(xì)胞溶質(zhì)＞線粒體，GSH定位為線粒體＞細(xì)胞溶質(zhì)＞葉綠體，ASA-GSH循環(huán)定位為葉綠體＞線粒體＞細(xì)胞溶質(zhì)。
　　概括而言，低溫脅迫下，兩種圓柏屬植物亞細(xì)胞中抗氧化物質(zhì)大多表現(xiàn)為先升高后降低，這表明植物各亞細(xì)胞組分具有協(xié)調(diào)抗氧化防護(hù)的能力。此外，圓柏屬植物脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物(MDA)，抗氧化酶(SOD、APX和GR)及抗氧化劑（ASA和GSH）在亞細(xì)胞中分布差異達(dá)到極顯著，說(shuō)明脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物和抗氧化物質(zhì)在各亞細(xì)胞中分布各不相同