鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響資料解讀

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響專業(yè)生物技術(shù)院部生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)號(hào)姓名xxxxxxxxxx指導(dǎo)教師xxxxxxxxxxxxxxxxxx答辯時(shí)間xxxxxxxxxx論文工作時(shí)間： 2011 年 9 月 至 2012 年 5 月鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響學(xué)生： xxxxxx指導(dǎo)教師： xxxxxx摘 要：本研究以四川德陽(yáng)市中江縣地區(qū)的丹參為實(shí)驗(yàn)原材， 模擬盆栽試驗(yàn)， 研究了丹參在不同濃度鉛脅迫條件下的含水量、 葉綠素、脯胺酸、丙二醛和生物酶的變化。結(jié)果顯示，隨鉛濃度的上升和脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)，含水量下降；在低濃度鉛時(shí)，葉綠素含量有小程度上升，當(dāng)鉛濃度高時(shí)，葉綠

2、素呈下降趨勢(shì)；在低濃度鉛時(shí)，丙二醛、脯氨酸、酶活性都隨脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)而有一定的上升，維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平；當(dāng)鉛的濃度升高時(shí)，則含量會(huì)有極速的增長(zhǎng)。說(shuō)明了低濃度( 0400mg/L) 鉛對(duì)植物生長(zhǎng)傷害不明顯，而高濃度 ( 400mg/L 以上 ) 鉛對(duì)植物的傷害明顯。關(guān)鍵詞： 丹參；鉛；酶；葉綠素Effect of Pb2+ stress on physiological indices of salvia miltiorrhizaUndergraduate:WangJunlongSupervisor: LuoMinghuaAbstract: In the paper, the Salvia m

3、iltiorrhizawhich are planted in Zhongjiang County area inDeyang, Sichuan province were used as eaperimental materials. The moisture content, content of chlorophyll ,content of proline, content of MDA and activity of peroxidase(POD) of theSalvia miltiorrhiza is studied under different levels of lead

4、stress in this paper. At last, the results display as follows: With the growth of stress time and the concentration of lead, the moisture content will decrease. At low lead concentrations, chlorophyll content will increase in a small degree; at the high lead concentrations, the chlorophyll content w

5、ill deacreasein a large scale. At low lead concentration, the content of proline, content of MDA and activity of peroxidase will increase with the growth of stress time and stand in a stable level relatively; at high lead concentration, those will increase quickly. The results showed that the low co

6、ncentration of lead can promote the growth of plants, however, the high concentration of lead damage the plants obviously.Key words: Salvia miltiorrhiza ; lead; POD; chlorophyll目錄1前 言 .01.1丹參的研究現(xiàn)狀 .01.2試驗(yàn)?zāi)康?.01.3試驗(yàn)意義 .02試驗(yàn)材料 .02.1試驗(yàn)樣品 .02.2主要儀器及試劑 .02.3主要試劑的配置 .13試驗(yàn)方法 .13.1試驗(yàn)流程 .13.2試驗(yàn)步驟 .13.2.1丹參的種

7、植及脅迫 .13.2.2測(cè)定含水量 .13.2.3葉綠素含量的測(cè)定 .23.2.4脯氨酸含量的測(cè)定 .23.2.5丙二醛的含量測(cè)定 .33.2.6酶活性的測(cè)定 .44結(jié)果及分析 .44.1含水量的變化 .44.2葉綠素含量的測(cè)定結(jié)果 .54.3脯氨酸含量的測(cè)定結(jié)果 .74.3.1脯氨酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線 .74.3.2脯氨的測(cè)定結(jié)果 .74.4丙二醛含量的測(cè)定結(jié)果 .84.5酶活性的測(cè)定結(jié)果 .95討論 .96結(jié)論 .107本實(shí)驗(yàn)的不足之處 .10參考文獻(xiàn) .11致謝.13綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響1 前言1.1 丹參的研究現(xiàn)狀丹參為唇形科植物 1 Salvia m

8、iltiorrhiza 的干燥根及根莖，始載于神農(nóng)本草經(jīng)，被列為上品，歷代本草均有收載。其味苦、性微寒，歸心、肝二經(jīng)。具祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩之功效，是一種臨床應(yīng)用廣泛的中藥。其現(xiàn)代藥理作用 3,4 主要包括舒張冠脈、增加冠脈血流量，具有明顯的鈣拮抗劑作用；提高心室的順應(yīng)性，改善心臟的舒張功能， 對(duì)缺血心肌和再灌注心臟具有保護(hù)作用；抑制內(nèi)源性膽固醇的合成； 增加微循環(huán)流速和流量， 消除局部靜脈血液瘀滯， 改善組織細(xì)胞缺血、缺氧所致的代謝障礙；具有抗體外血栓形成、抗血小板聚集、抗內(nèi)外凝血系統(tǒng)功能、 減少血小板、 促進(jìn)纖維蛋白原降解作用； 具有很強(qiáng)的清除自由基和抗氧化作用等 7 。隨著人類疾

9、病譜的變化，丹參作為能夠預(yù)防和治療人類面臨的幾大危險(xiǎn)疾病的植物藥之一，它的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛8 。由于人類早期對(duì)環(huán)境問(wèn)題的忽略 9 ，產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問(wèn)題，特別是重金屬的污染已成為一大公害。 直接或間接的重金屬污染物在自然界中沉積， 毒性較大，儲(chǔ)蓄性強(qiáng)，難降解，對(duì)人類健康具有潛在的危害性。1.2 試驗(yàn)?zāi)康谋狙芯恐荚谕ㄟ^(guò)研究鉛離子對(duì)丹參的生長(zhǎng)的影響來(lái)確定不同濃度的鉛對(duì)丹參的作用效果， 測(cè)定出對(duì)丹參生長(zhǎng)最為有利的鉛離子濃度， 從而對(duì)丹參的種植做出一定的指導(dǎo)。1.3 試驗(yàn)意義本實(shí)驗(yàn)所用丹參來(lái)源于四川省德陽(yáng)市中江縣地區(qū)的丹參根種植所得， 因中江地區(qū)的丹參為道地藥材。研究鉛對(duì)中江產(chǎn)丹參的影響，有利于合理

10、種植的推廣，對(duì)提高藥品整體水平的質(zhì)量有很大的幫助。2 試驗(yàn)材料2.1 試驗(yàn)樣品丹參幼苗2.2 主要儀器及試劑移液管；申溢牌電熱不繡鋼蒸餾水器（上海三中醫(yī)療器械有限公司出產(chǎn)） ；雙燕牌冰箱（博西華家用電器有限公司出產(chǎn)） ；恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司出產(chǎn)）；高速冷凍離心機(jī)（貝克曼庫(kù)爾特實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有限公司廣州分公司） ；電子萬(wàn)用爐（北京市永光明醫(yī)療儀器廠） ； FA1104A 電子天平（上海精天電子儀器有限公司） ；0綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響Sartorius BP211D電子天平（德國(guó)賽多利斯公司） HHS-2 數(shù)顯恒溫水?。ㄉ虾？等A生化儀器制造有

11、限公司） ；UL trospec 3300 pro 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（ Amersham biosciences）；硝酸鉛；95%乙醇；2.3 主要試劑的配置反應(yīng)混合液 10100mmol/L 磷酸緩沖液 (pH6.0)50mL，加入愈創(chuàng)木酚28uL，加熱攪拌，直至愈創(chuàng)木酚溶解，待溶液冷卻后，加入 30%過(guò)氧化氫 19uL，混合均勻保存于冰箱中。營(yíng)養(yǎng)液2.00mmol/LCa(NO 3)2·4H2O 、 0.10mmol/LKH 2PO4 、 0.50mmol/LMgSO 4 ·7H2O 、0.10mmol/LKCI 、0.70mmol/LK 2 SO4、10.00um

12、ol/LH 3BO3、0.5umol/LMnSO 4·H2O 、1.00umol/LZnSO4·7H2O 、0.20umol/LCuSO4·5H2O、0.01umol/L(NH 4)6Mo 7O243 試驗(yàn)方法3.1 試驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)定流程下方案設(shè)計(jì) 丹參種植 鉛脅迫 試驗(yàn)測(cè)定生理指標(biāo) 再脅迫 第二次測(cè)定 脅迫 第三次測(cè)定圖 -1 生理指標(biāo)測(cè)定流程3.2 試驗(yàn)步驟丹參的種植及脅迫于綿陽(yáng)市購(gòu)得培養(yǎng)丹參所需的各種材料，如營(yíng)養(yǎng)土、珍珠巖、花盆等；店購(gòu)實(shí)驗(yàn)所需藥品，如硝酸鉛、甲苯、冰醋酸等。于德陽(yáng)市中江縣丹參種植基地購(gòu)買的丹參根，折斷為每段 4-5cm 插于綿陽(yáng)師范學(xué)院北校區(qū)

13、果園松軟的土中，待其長(zhǎng)出幼嫩葉子時(shí)，移植進(jìn)裝有培養(yǎng)土（營(yíng)養(yǎng)土：珍珠巖：純土=1:1:3）的花盆中培養(yǎng)，每 3 珠一盆，花盆放于露天的土地上。一共設(shè)定6 個(gè)組，編號(hào)： ( 對(duì)照 ) 、 , 其 Pb2+濃度分別為0、100 mg/L 、 200 mg/L 、400 mg/L 、800 mg/L、1600mg/L。對(duì)照組定時(shí)加入不含鉛的營(yíng)養(yǎng)液，其他分組同時(shí)加入不同濃度的含鉛培養(yǎng)液。測(cè)定含水量將葉片從丹參植株上取下后， 迅速剪成小塊，置于稱量紙上用電子天平稱重，記為 Wf。將稱重后的葉片裝入潔凈培養(yǎng)皿中，于 105烘箱中干燥 46h( 注意培養(yǎng)皿不能蓋蓋子 ) 。取出培養(yǎng)皿和葉片冷卻至室溫， 用電子

14、天平稱葉片的重量。然后將葉片放入培養(yǎng)皿中再烘 2 小時(shí)，取出燒杯和葉片冷卻至室溫， 用電子天平1綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響稱葉片的重量，這樣重復(fù)幾次，直至恒重為止。稱得葉片干重Wd。烘時(shí)注意防止植物材料焦化，如所取材料為幼嫩組織可先用l00 105殺死組織后，再在80下烘至恒重。計(jì)算：鮮重含水量（）（ Wf - Wd ） / Wf * 100%干重含水量（）（ Wf - Wd ） / Wd * 100%葉綠素含量的測(cè)定取不同濃度等量丹參葉片 10,12,14，擦凈組織表面污物，分別剪碎（去掉中脈），混勻。稱取剪碎的新鮮樣品 0.5g ，放入研缽中，加少量碳酸

15、鈣和石英砂及 23ml95乙醇，研成均漿，再加乙醇 10ml，暗處?kù)o置 3 5min。取濾紙 1 張，置漏斗中，用乙醇濕潤(rùn)， 沿玻棒把提取液倒入漏斗中， 過(guò)濾到 25ml 棕色容量瓶中，用少量乙醇沖洗研缽、 研棒及殘?jiān)鼣?shù)次， 最后連同殘?jiān)黄鸬谷肼┒分校?用滴管吸取乙醇，將濾紙上的葉綠體色素全部洗入容量瓶中。 直至濾紙和殘?jiān)袩o(wú)綠色為止。最后用乙醇定容至 25ml，搖勻，把葉綠體色素提取液稀釋 5 倍后倒入光徑 1cm的比色杯內(nèi)。以 95乙醇為參比，在波長(zhǎng) 663nm、645nm下測(cè)定光密度。將測(cè)定得到的吸光值代入下面的式子：Lambert-Bee 定律Ca=12.7 D6632.69D645

16、(3)Cb=22.9 D6454.68 D663(4)G 總=Ca+Cb=8.02D663+20.2D645 (5) 式中的 D663、D645為葉綠素溶液在波長(zhǎng) 663nm和 645nm時(shí)的光密度。 Ca、 Cb 為葉綠素 a、b 濃度，單位為 :mg/L 。分別計(jì)算葉綠素 a、 b 和總?cè)~綠素的含量葉綠素含量等于葉綠素的濃度提取液體積稀釋倍數(shù)樣品鮮重1000脯氨酸含量的測(cè)定脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作取 7 支試管 10,17，編號(hào)，按下表配制每管含量為 0 6 g 的脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)液。加入表中試劑后， 置于沸水浴中加熱 30min。取出冷卻， 各試管再加入 4ml 甲苯，振蕩 30 秒鐘，靜置片刻，

17、使色素全部轉(zhuǎn)至甲苯溶液輕輕吸取各管上層脯氨酸甲苯溶液至比色杯中，以甲苯溶液為空白對(duì)照，在 520mm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（ A ）值。以 1 5 號(hào)管脯氨酸含量為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響表 1標(biāo)準(zhǔn)樣的配制Tab. 1Confecting of the standard samples試劑管號(hào)123456710 g· ml-1 脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)液（ ml）00.10.20.30.40.50.6蒸餾水（ ml）21.91.81.71.61.51.4冰醋酸（ ml）22222222.5 酸性茚三酮（ ml）222222

18、2每管脯氨酸含量（g）0123456脯氨酸的提取和測(cè)定取不同處理的植物材料各0.5g10,19 ，分別置大試管中， 然后向各管分別加入5ml 3的磺基水楊酸溶液，在沸水浴中提取10min（提取過(guò)程中要經(jīng)常搖動(dòng)） ，冷卻后過(guò)濾于干凈的試管中， 濾液即為脯氨酸的提取液。 吸取 2ml 提取液于帶玻塞試管中，加入 2ml 冰醋酸及 2ml 2.5酸性茚三酮試劑，在沸水浴中加熱 30min，溶液即呈紅色。冷卻后加入 4ml 甲苯，搖蕩 30 秒鐘，靜置片刻，取上層液至 10ml 離心管中，在 3000r/min 離心 5min。用吸管輕輕吸取上層脯氨酸紅色甲苯溶液于比色杯中，以甲苯溶液為空白對(duì)照，在

19、520mm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（ A ）值。計(jì)算從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出樣品測(cè)定液中脯氨酸的含量 14 ，按下公式計(jì)算樣品中脯氨酸含量：脯氨酸含量（ g·g1Fw） X ×提取液總量（ ml）/ 樣品鮮重（ g）× 測(cè)定時(shí)提取液用量（ ml ）公式中： X 從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的脯氨酸含量（ g）丙二醛的含量測(cè)定采用二硫代巴比妥酸顯色法 10,18,29,21。分別稱取不同濃度植物葉片 0.5g ，加入少量石英砂和 10%三氯乙酸 2ml，研磨至勻漿，再加 8ml 10%三氯乙酸進(jìn)一步研磨，勻漿以 4000r/min 離心 10min，其上清液為丙二醛提取液。取 8 支干凈試管

20、，編號(hào)， 7 只為樣品管（七個(gè)重復(fù)），各加入提取液 2ml。對(duì)照管加蒸餾水 2ml，迅速各管再加入 2ml0.6%硫代巴比妥酸溶液，搖勻，混合液在沸水浴中反應(yīng) 15min，迅速冷卻后再離心，取上清液分別在 532、600、450nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度（ A）值。由于蔗糖 TBA 反應(yīng)產(chǎn)物的最大吸收波長(zhǎng)為450nm，毫摩爾吸收系數(shù)為85.4 ×10-3.MDA TBA 反應(yīng)產(chǎn)物在 532nm的毫摩爾吸收系數(shù)分別為7.4 ×10-3 和155×10-3。532nm非特異性吸光值可以 600nm波長(zhǎng)處的吸光值代替。按雙組分分光光度法原理，建立方程組，解此方程組A453=(

21、85.4 ×10-3）×C 糖A532A600= （155×10-3)××-3)× 糖CMDA+(7.410C3綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響酶活性的測(cè)定酶液提取取 5g 洗凈的丹參葉片 10,20,24,25，放入研缽中，加入適量的磷酸緩沖液，研磨成勻漿。將勻漿液全部轉(zhuǎn)入離心管中， 于 3000g 離心 10min，上清液轉(zhuǎn)入 25ml容量瓶中。沉淀用 5ml 磷酸緩沖液再提取 2 次，上清液并入容量瓶中， 定容至刻度，低溫下保存?zhèn)溆?。過(guò)氧化物酶活性測(cè)定酶 活 性 測(cè) 定 的 反 應(yīng) 體 系 包 括

22、25,28 ：磷 酸 緩 沖 液 ；1.0ml2%H2O2；愈創(chuàng)木酚溶液和 0.1ml 酶液。以加熱煮沸 5min 的酶液為對(duì)照，反應(yīng)體系加入酶液后，立即于 34水浴中保溫 3min，然后迅速稀釋 1 倍，470nm波長(zhǎng)下比色，每隔1min 記錄 1 次吸光度（ A 470），共記錄 5 次。結(jié)果計(jì)算以每分鐘內(nèi) A 470 變化 0.01 為 1 個(gè)酶活力單位（ U）。過(guò)氧化物酶活力（ U×g-1 鮮重× min-1） =A470 * VTW * VS * 0.01* t式中， A 470 為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化； W為丹參葉片鮮重 (g) ；t 為反應(yīng)時(shí)間 (min)

23、；VT 為提取酶液總體積 (ml) ；V S 為測(cè)定時(shí)取用酶液體積 (ml) 。解 C 糖=A453/85.4 ×10-3=11.71A453(mol/L)CMDA +=6.45(A532A600) 0.56A450(umol/L)公式中 1.55 ×10-3 為摩爾比吸收系數(shù) C糖、CMDA分別是反應(yīng)混合液中可溶性糖、 MDA的濃度提取液中 MDA濃度（ umol/ml)=(CMDA*反應(yīng)液體積） / 測(cè)定時(shí)提取液用量× 1000MDA含量（ umol/gfw ）=提取液中 MDA濃度×提取液總量 / 植物組織鮮重。4 結(jié)果及分析4.1 含水量的變化由

24、圖 -2 可以看出，對(duì)照組的含水量基本沒(méi)變化隨著脅迫時(shí)間的增加， 含水量的百分比逐漸降低。且隨 Pb2+濃度的增加而下降的越快； 同等濃度的 Pb2+條件下，隨著脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)，含水量的下降越明顯。由此可知： Pb2+對(duì)丹參葉片的保水能力有破壞，并且隨著濃度的增加，脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)，葉片中的含水量就越低，說(shuō)明 Pb2+對(duì)丹參葉片的傷害與時(shí)間，濃度的變化成正比例。4綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響含水量變化95.00%90.00%0mg/L85.00%100mg/L量 80.00%200mg/L水400mg/L含 75.00%70.00%800mg/L1600mg/L

25、65.00%60.00%0天5天10天15天脅迫時(shí)間圖 -2 含水量的變化Fig-2The situation of Relative Water Content4.2 葉綠素含量的測(cè)定結(jié)果由圖 -3 和圖 -4 可以看出，就對(duì)照組而言， 隨著時(shí)間的增長(zhǎng)， 葉綠素含量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，說(shuō)明該在該營(yíng)養(yǎng)液中，丹參可正常生長(zhǎng)。另外，葉綠素a 和葉綠素b 在 Pb2+濃度較低時(shí)會(huì)有一定程度的上升，說(shuō)明低濃度的Pb2+可以 增加葉片葉綠素含量隨著鉛處理濃度的增加及時(shí)間的延長(zhǎng)，葉綠素的增加量開(kāi)始下降。葉綠素含量的高低直接反映植物光合作用能力的強(qiáng)弱。高鉛濃度時(shí)，葉綠素含量的降低是植物受重金屬毒害的重要特征之一

26、。 葉綠素含量隨著鉛濃度的增加不斷減少，這與很多植物在受到重金屬污染時(shí)葉綠素的變化規(guī)律想一致。 葉綠素含量的降低有多方面的原因， 與合成葉綠素所需酶受重金屬破壞有關(guān)， 可能是鉛離子被植物吸收后， 細(xì)胞內(nèi)的鉛離子作用于葉綠素生物合成途徑的幾種酶的肽鏈中富含 SH 的部分，改變了正常構(gòu)型，從而抑制了酶的活性，阻礙葉綠素的不可逆損傷。葉綠素在不同濃度鉛脅迫下參與葉綠素合成的礦物質(zhì)吸收受陰也可能是植株葉綠素含量變化的原因。5綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響葉綠素 a變化1.6001.4000.000量 1.200100mg/L含1.000200mg/La素0.800400

27、mg/L綠葉 0.600800mg/L0.4001600mg/L0.2000天5天10天15天脅迫時(shí)間圖 -3 葉綠素 a 含量的測(cè)定Fig-3The situation of Content of Chla葉綠素 b變化0.9000.8000.7000mg/L量 0.600100mg/L含0.500200mg/Lb素0.400400mg/L綠800mg/L葉 0.3000.2001600mg/L0.1000.0000天5天10天15天脅迫時(shí)間圖 -4 葉綠素 b 的含量測(cè)定Fig-4The situation of Content of Chlb6綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參

28、幼苗生理活性的影響4.3 脯氨酸含量的測(cè)定結(jié)果脯氨酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線0.50.4y = 0.0776x - 0.009R2 = 0.99520.30.20.1001234567-0.1圖-5脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig-5 The free pralinein standard curve脯氨酸含量變化)70g60k/g500天m(405天量3010天含酸2015天氨脯 1000mg/L100mg/L200mg/L400mg/L800mg/L1600mg/Lpb2+濃度圖 -6脯氨酸含量的測(cè)定情況Fig-6The situation of Content of free pralinein脯氨的測(cè)定結(jié)果隨著

29、 Pb2+含量的增加，丹參葉片中脯氨酸的含量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)（見(jiàn)圖 -6 ）。當(dāng)鉛離子濃度小于 400mg/L時(shí)，脯氨酸含量增加不顯著。 當(dāng) Pb2+濃度達(dá)到 400mg/L 及大于該濃度時(shí)， 脯氨酸含量的增加越來(lái)越顯著， 且隨時(shí)間的增長(zhǎng)， 幾乎成倍的增長(zhǎng)。脯氨酸是植物蛋白質(zhì)的組分之一，并以游離狀態(tài)廣泛的存在于植物體中。在逆境條件下， 認(rèn)為脯氨酸是一種植物滲透調(diào)節(jié)劑、 膜和酶的保護(hù)物質(zhì)以及自由基清除劑等而對(duì)植物起保護(hù)作用， 抗逆性強(qiáng)的植物能積累較多的脯氨酸。 本研究結(jié)果表明，在鉛脅迫時(shí)， 低濃度時(shí)丹參脯氨酸含量變化不大， 這可能是脅迫程度較輕，并未影響到丹參體內(nèi)的游離脯氨酸的正常積累。 而當(dāng)脅迫濃

30、度增加時(shí)， 脯氨酸含量大量增加， 可能是脯氨酸對(duì)鉛脅迫逆境下積累更多的游離脯氨酸以保持7綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響滲透作用。從中可以看出脯氨酸含量在一定范圍內(nèi)與鉛濃度有較好的劑量 - 效應(yīng)關(guān)系。4.4 丙二醛含量的測(cè)定結(jié)果丙二醛含量變化4035量 300mg/L100mg/L含200mg/L醛 25400mg/L二丙20800mg/L1600mg/L15100天5天10天15天脅迫時(shí)間圖-7丙二醛的測(cè)定結(jié)果Fig-7The situation of Content of MDA由圖 -7 可以看出，對(duì)照組中丙二醛的含量幾乎不變，這說(shuō)明在正常生長(zhǎng)條件下丹參中的

31、丙二醛含量趨于穩(wěn)定，而隨著鉛離子濃度的增加和培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，丹參葉中丙二醛的含量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，且濃度小于400mg/L 時(shí)增加的量較小，當(dāng)濃度增大的時(shí)候，丙二醛的增加量也隨之增加。這與夏建國(guó) 18 ，徐燕云 23等的研究結(jié)果相一致。植物器官衰老或在逆境條件下發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用， 丙二醛通常作為脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)，表示細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度和植物對(duì)逆境條件下膜系統(tǒng)受損程度的指標(biāo)。丙二醛的積累來(lái)自不飽和脂肪酸的降解， 它的生成是由體內(nèi)自由基引發(fā)而產(chǎn)生的，丙二醛的積累能夠反映植物體內(nèi)自由基的活動(dòng)狀況。 本研究中，在鉛濃度小于 400mg/L 的條件下，丙二醛含量變化不大，說(shuō)明丹參在這一濃度下沒(méi)有受到鉛的污

32、染帶來(lái)的傷害。而在鉛濃度在 4001600mg/L 的條件下，比對(duì)照升高顯著。說(shuō)明鉛脅迫在高濃度鉛時(shí)， 丹參受傷害較為明顯； 且脅迫時(shí)間對(duì)丙二醛的含量的影響較濃度不明顯，說(shuō)明影響丙二醛含量的主要因素為Pb2+濃度。8綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響4.5 酶活性的測(cè)定結(jié)果POD酶活性變化)WF500(g4000天·ni3005天m10天/200U15天100性活 0酶/ L/L/ L/L/ L/Lgggggg100m200m400m800m0m1600m脅迫濃度圖 - 8POD 酶活性測(cè)定結(jié)果Fig-8The situation of Content o

33、f the activities of POD由圖 -8 可以看出，酶活性隨著鉛濃度的增加而呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，鉛濃度在0800mg/L時(shí)維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平，當(dāng)鉛濃度達(dá)到 1600mg/L時(shí)，酶的活性相對(duì)于對(duì)照組有明顯的增加，是對(duì)照組的 2.26倍。這說(shuō)明 POD清除活性氧的能力加強(qiáng)，有利于抵抗鉛的污染。POD是一種含鐵的金屬蛋白質(zhì)，是植物體內(nèi)常見(jiàn)的氧化還原酶。 POD作為細(xì)胞內(nèi)清除活性氧系統(tǒng)中的重要酶，能催化 H2O2與酚類的反應(yīng)，達(dá)到清除過(guò)氧化物的作用。5 討論葉綠素含量降低與合成葉綠素所需的酶受重金屬破壞有關(guān)，可能是重金屬離子被植物吸收后， 改變了作用于葉綠素生物合成途徑的正常構(gòu)型，從而抑制了

34、酶的活性，阻礙了葉綠素的合成。另外，重金屬能使葉綠素被膜消失，造成對(duì)葉綠體的不可逆損傷。 本實(shí)驗(yàn)中，葉綠素 a 的變化比葉綠素b 明顯，說(shuō)明高濃度的鉛脅迫對(duì)丹參幼苗葉片中葉綠素a 的影響較大，其機(jī)理和顯著程度需要進(jìn)一步研2127究。同時(shí)低濃度鉛脅迫處理出現(xiàn)葉綠素含量升高現(xiàn)象，與巢麗儀等和徐勤松過(guò)氧化物酶 (POD)是一種含 Fe 的金屬蛋白質(zhì) 25,28，其作用如同氫的接受體一樣，是植物體內(nèi)重要的代謝酶，參與許多重要的生理活動(dòng)，如細(xì)胞分裂，生長(zhǎng)發(fā)育等 28。同時(shí)也是植物體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的重要組成部分，它能催化有毒物質(zhì)的分解，其活性的高低能反映植物受毒害的程度。植物器官衰老時(shí)或逆境條件下15,1

35、8，往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用， 而 MDA是其9綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響產(chǎn)物之一，因此，通常利用它作為脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)， 表示細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度和植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱。通過(guò)丙二醛含量的測(cè)定可了解膜脂氧化傷害的程度，比較植物抗逆性的差異。該研究中，丹參受到鉛污染后，體內(nèi)的丙二醛含量發(fā)生了變化， 由此表明，丹參處于高濃度鉛脅迫時(shí)， 丹參葉內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除平衡受到破壞， 體內(nèi)產(chǎn)生并積累大量活性氧會(huì)引發(fā)膜脂過(guò)氧化， 產(chǎn)生 MDA等有害的膜脂過(guò)氧化物，并且 MDA的含量常會(huì)隨脅迫濃度的增加而增加 23 。游離脯氨酸的植物體內(nèi)最重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一 14 。根據(jù)

36、 Csonka(1991) 和 J.Pang(2003)等的報(bào)道，脯氨酸的積累對(duì)細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、氧化的降低具有非常重要的作用。丹參葉片脯氨酸含量在高鉛脅迫下急劇增加，從而支持了以往對(duì)于脯氨酸具有清除活性氧的作用，與植物抗氧化關(guān)系十分密切，是植物對(duì)逆境的一種適應(yīng)性反應(yīng)的論點(diǎn)。由于當(dāng)植物遭受逆境時(shí)， 體內(nèi)游離脯氨酸的含量增高，常以游離脯氨酸含量作為植物多重抗逆性的指標(biāo) 25 。結(jié)果還說(shuō)明，丹參在受到鉛低濃度處理時(shí)，生長(zhǎng)旺盛，生長(zhǎng)狀況較好。隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)及處理濃度的增加，游離脯氨酸含量增加，丹參生長(zhǎng)受到一定的抑制27 。6 結(jié)論綜合各項(xiàng)研究結(jié)果，本研究結(jié)論如下：(1) 含水量隨鉛濃

37、度的上升和脅迫時(shí)間的增長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)；(2) 低濃度鉛 (100mg/L) 時(shí)，葉綠素 a 和葉綠素 b 含量都有一定程度的上升， 且維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平，當(dāng)鉛濃度升高 ( 大于 200mg/L)時(shí)，葉綠素 a 和葉綠素 b 含量下降，且葉綠素 a 下降的弧度更大；(3) 丙二醛含量、脯氨酸含量， POD酶活性在鉛濃度在 0800mg/L 時(shí)維持在相對(duì)正常水平，當(dāng)鉛濃度為 8001600mg/L 時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)快速升高。綜上可得，低濃度鉛 ( 小于 100mg/L)對(duì)丹參幼苗的傷害不明顯，但當(dāng)鉛濃度升高后，幼苗受到的傷害明顯，高濃度鉛不利于丹參幼苗的正常生長(zhǎng)。7 本實(shí)驗(yàn)的不足之處于時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室條

38、件的限制， 本研究還存在許多不足： 沒(méi)有對(duì)不同產(chǎn)地的丹參進(jìn)行各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定； 實(shí)驗(yàn)室儀器的精準(zhǔn)度的影響， 使得測(cè)定的結(jié)果存在較大的誤差。建議今后在以下幾方面開(kāi)展進(jìn)一步的工作：(1)以不同產(chǎn)地的丹參作為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定。(2)測(cè)定更多的相關(guān)指標(biāo)，如：導(dǎo)電率，可溶性糖等。10綿陽(yáng)師范學(xué)2012 屆畢業(yè)論鉛離子脅迫對(duì)丹參幼苗生理活性的影響參考文獻(xiàn)1 葉紅，袁野，李遠(yuǎn)偉，等 . 丹參在 Cu 脅迫下的耐性機(jī)理研究 J. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) , 2009, 28(10) : 2009 2034.2 張瑩瑩，王修林，楊汝君，等. 鉛離子對(duì)海洋浮游植物生長(zhǎng)影響的研究 J. 海洋科學(xué) , 20

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