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外源no对铜胁迫下狭叶香蒲生理反应的调控作用的研究

2021-01-12 13:53编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本实验以狭叶香蒲幼苗为试材,在30mg/L铜胁迫下添加外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP),研究NO 对铜胁迫下狭叶香蒲生理反应的调控作用。结果表明外源NO处理对Cu胁迫下的狭叶香蒲幼苗叶片的叶绿素含量没有显著影响,NO处理可维持Cu胁迫下叶和叶鞘升高的SOD活性,提高因Cu胁迫而降低的叶鞘部位POD的活性,缓解Cu胁迫引起的各部位MDA含量的升高,使之恢复正常水平,降低Cu胁迫下根部的相对电导率,显著减少铜胁迫下根部细胞器中的Cu含量的累积。总的来看,NO可缓解铜对狭叶香蒲幼苗的毒害。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1试验材料及处理2
1.2 测定指标及方法2
1.2.1相对电导率测定2
1.2.2 叶绿素含量测定2
1.2.3 SOD活性测定2
1.2.4 POD活性测定3
1.2. 5 MDA含量测定3
1.2.6亚细胞组分Cu含量测定3
1.3 数据处理 3
2 结果与处理3
2.1 外源NO对Cu胁迫下狭叶香蒲幼苗叶绿素含量的影响3
2.2外源NO对Cu胁迫下狭叶香蒲幼苗SOD和POD活性的影响3
2.3外源NO对Cu胁迫下狭叶香蒲幼苗MDA含量和相对电导率的影响4
2.4外源NO对Cu胁迫下狭叶香蒲幼苗亚细胞组分Cu含量的影响4
3 讨论5
致谢6
参考文献6
外源NO对铜胁迫下狭叶香蒲生理反应的调控作用的研究
引言
铜既是植物生长发育必需的微量营养元素,与各种生命活动密切相关,同时,又是污染环境的主要重金属元素,过高的铜含量会对植物造成危害。当植物吸收并累积铜超过一定量时,活性氧产生速率就会上升,可引起叶绿素含量显著下降,电解质渗透率及游离脯氨酸含量的升高等,严重时甚至会造成机体死亡[1,2]。近年来,Cu 胁迫在水生植物生理反应方面的研究已成为热点,在紫背萍[3]、黑藻[4]、黄菖蒲 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
[5]、水花生[6]等植物上已见报道。
一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种广泛存在于生物体内的效应分子和信使分子[7]。
近年发现NO广泛参与植物对外界胁迫应答等多种生理过程。NO可以调节植物的生长和发育[8,9],提高植物对镉毒害、盐害、缺铁的抗性或耐性[10,11],参与植物激素的调控[12,13]。重金属胁迫下,植物体内会产生大量活性氧,引起膜质过氧化,破坏蛋白质、核酸等生物大分子,抑制植物生长,而NO作为信号分子响应胁迫条件下而产生,极易透过细胞膜进行扩散,清除胁迫条件下产生的过量活性氧,使植物免受其害。目前研究表明,外源NO处理能减轻Cd、Pb胁迫对羽扇豆根生长的抑制作用[14],缓解Cd胁迫对向葵叶片的伤害[15] 和绿豆幼苗根尖生长的抑制[16],降低番茄幼苗细胞器组分中的Cu含量,减轻过多Cu伤害胞质生理生化代谢,增强组织细胞对Cu的耐性[17] ,减弱Cd 胁迫下黄瓜幼苗生长的抑制作用[18]。另外,300μmol/LNO供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP)能显著缓解Cd胁迫对黄瓜植株造成的伤害,对300μmol/LCd2+处理的黄瓜幼苗缓解效果最好,可提高幼苗的生长量,增强幼苗叶片SOD、POD活性,提高了叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片MDA含量[19]。外源NO能显著降低Cd诱导的膜脂过氧化程度,减少H202的含量,还能降低水稻植株中SOD、POD、APX、GR活性和AsA的含量,促进CAT活性的升高和增加GSH的含量 [20]。而用 100µmol/LSNP 预处理向日葵幼苗,能保护其叶片免受氧化性胁迫。总之,外源 NO 在保护植物对抗重金属毒害方面有重要的作用。
狭叶香蒲(T.angustifolia),又名水烛、蒲草,为香蒲科香蒲属多年生挺水植物。近几年来,研究发现:狭叶香蒲具有较强的富集水体中铜、镉离子的能力,且表现为较强的抗氧化系统活性,随着铜、镉浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)呈现低浓度上升高浓度下降的趋势。在亚细胞组分中铜镉离子的积累量方面还有待研究,而外源 NO 在保护植物对抗重金属毒害方面有重要的作用。但到目前为止,在狭叶香蒲上尚未见相关报道。
本文以狭叶香蒲为试验材料,采用营养液培养,研究外源NO对铜胁迫下长势一致的狭叶香蒲植物叶绿素、丙二醛(MDA)、亚细胞组分Cu含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、相对电导率,探讨外源NO缓解狭叶香蒲幼苗铜胁迫的生理机制,为将狭叶香蒲应用于铜污染的水体净化提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及处理
试验材料为狭叶香蒲幼苗,由南京浦口区江浦街道五里村艺莲苑提供。狭叶香蒲幼苗在去离子水,1/8,1/4,1/2和全Hoagland营养液(pH6.0)各培养三天。狭叶香蒲幼苗做如下处理:(1)空白对照; (2)30 mg/L Cu(CuSO45H2O);(3) 30 mg/L Cu +100µmol/L SNP(SNP即Sodium nitroprusside,是NO的供体)。培养条件:放在光照培养箱中12h光照/12h黑暗,温度为光照30℃/黑暗25℃。水培期间每两天换一次营养液。处理4天后,将根、叶鞘和叶分开取样,一部分新鲜样品用于测定相对电导率,另一部分放入80℃冰箱保存,用于测定叶绿素、MDA、亚细胞组分中Cu含量以及SOD、POD活性。
1.2 测定指标及方法
1.2.1 相对电导率测定
用剪刀取大约0.2g叶片(不用称量,但不要取的过多),用去离子水冲洗叶表脏物,用吸水纸包裹浸入装有蒸馏水的50 ml离心管中。然后封口置于震荡箱中,室温震荡24 h,用电导率仪测定溶液初始电导率值C0;再将样品封口放入沸水浴中20 min,取出待冷却后再放入震荡箱中震荡24 h,取出测定其溶液电导率值C1,相对电导率=C0/Clxl00%。
1.2.2 叶绿素含量测定
叶绿素含量根据Armon95%乙醇提取法来测定。根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在665nm、649nm、470nm波长下测定其吸光度,再利用相关关系式计算得出其含量。

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