鹽脅迫對(duì)甘草根生長(zhǎng)的影響

1、鹽脅迫對(duì)甘草根生長(zhǎng)的影響摘要 2關(guān)鍵詞 21試驗(yàn)材料與方法 31.1試驗(yàn)材料 31.2材料的培養(yǎng)和處理 31.2.1 種子的準(zhǔn)備 3種子的接種 41.2.3 1/2 42指標(biāo)測(cè)定及方法 42.1酶液提取 52.2 SOD舌性測(cè)定 52.3 POD舌性測(cè)定 52.4 CAT舌性測(cè)定 63數(shù)據(jù)處理及分析 64結(jié)果與分析： 64.1同濃度NACL處理SOD舌性的影響 64.2不同濃度NACL處理POD舌性的影響 74.3不同濃度NACL處理CAT活性的影響 85.討論與結(jié)論 8辭 10參考文獻(xiàn)： 11鹽脅迫對(duì)甘草根生長(zhǎng)的影響麥麗開(kāi)亞森指導(dǎo)老師：海利力庫(kù)爾班摘要：為了研究甘草的抗鹽生理特性，對(duì)甘草進(jìn)行

2、不同濃(50Mm,100Mm,200Mm)的NaCI鹽溶液處理。測(cè)定甘草超氧化物岐化酶(SOD)過(guò)氧化物酶(POD),過(guò)氧化 氫酶(CAT)活性的變化。結(jié)果表明：SOD POD和CAT舌性變化不盡相同，SOD在 低鹽濃度下上升，在高鹽濃度下下降,POD和CAT隨鹽濃度的上升而顯著增加， 都相互協(xié)調(diào)作用維持在一個(gè)平衡態(tài)進(jìn)行。 說(shuō)明適宜濃度的鹽有利于甘草正常生長(zhǎng) 的閾值，在受到鹽脅迫時(shí)，通過(guò)保護(hù)酶及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的協(xié)調(diào)作用維持正常生長(zhǎng)。關(guān)鍵詞：甘草；鹽脅迫；生長(zhǎng)；影響甘草為豆科(Leguminosae)甘草屬(Glycyrrhiza L.)多年生草本植物，是重 要的藥材資源，別名甜草根、粉草等。高達(dá)

3、3080cm主要類(lèi)型有毛甘草，光果甘草和脹果甘草。甘草長(zhǎng)期生長(zhǎng)在大陸性干旱、半干旱的荒漠地帶的氣候條件 下，使其具有抗寒、耐熱、耐旱、性澇和喜光的特性，我國(guó)西北、華北、東北，這“三北”地區(qū)均適合種植。甘草的藥用價(jià)值含量高，尤其是甘草性味甜，具有補(bǔ)脾益氣、潤(rùn)肺止咳祛痰、清熱解毒、抗炎、抗癌、抗病毒等活性緩急定痛和調(diào)和 藥性之功效。因其主要含有甘草甜素，又是很好的食品調(diào)味劑和添加劑。 甘草不 僅具有較高的藥用、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且是干旱地區(qū)維護(hù)生態(tài)平衡的一種優(yōu)良冬春牧 草，莖葉為飼料，是作為優(yōu)良的防風(fēng)固沙植物，保持水土、改善土壤結(jié)構(gòu)具有重 要的作。還具有十分重要的生態(tài)意義。甘草中國(guó)有10種,烏拉爾甘草是

4、我國(guó)甘草資源中分布最廣泛的一種甘草，我國(guó)西北、東北和華北均有分布；脹果甘草主要分布于塔里木盆地及向東可到達(dá)西 北部；光果甘草分布中心在地中海北部沿岸， 我國(guó)北疆和南疆也有分布。除以上 所述種類(lèi)外，還有分布在等地的黃甘草、膜英甘草、落果甘草等。目前對(duì)甘草抗鹽生理研究主要以 NaC1為主。本實(shí)驗(yàn)研究以甘草為試材，采 用以不同濃度的NaC1進(jìn)行脅迫處理，通過(guò)測(cè)定SOD POD和CAT活性，分析探討 甘草對(duì)鹽適應(yīng)的生理生化機(jī)制，為其規(guī)化栽培和大面積生產(chǎn)提供理論依據(jù) 1-6。1試驗(yàn)材料與方法1.1試驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料為甘草種子(和田地區(qū))和種子公司購(gòu)置的甘草種子為試驗(yàn)材料。 試 驗(yàn)于2011年03月26日2

5、011年04月16日在農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院組培室進(jìn)行。1.2材料的培養(yǎng)和處理種子的準(zhǔn)備因甘草種子堅(jiān)硬光滑，外有一層膠質(zhì)物，種皮不易透水透氣，硬實(shí)率較高, 所以對(duì)種子進(jìn)行輕微刻傷處理種子的接種準(zhǔn)備好的甘草種子在組培室中進(jìn)行接種。接種之前將工作臺(tái)用75%酉精擦干凈,將種子浸泡升汞10分鐘后用水來(lái)清洗58次（每個(gè)三角瓶均接種13個(gè)種子） 。接種后將三角瓶擺置培養(yǎng)架。此過(guò)程，組培室必有充足的光照并且溫度保持20°C -25C。1.2.3 1/2 Hoagland' s營(yíng)養(yǎng)液的配制1/2Hoagland ' s營(yíng)養(yǎng)液的配制表：試劑g/L(g)100 倍 L1000 倍 LF .曰.

6、:人量元糸Ca(No3)2.4H201.18118KNO30.5151MgSO4.7H2O0.4949KH2PO40.1414微量元素H3BO30.00292.9Mn CI2.4H2O0.00181.8Zn SO40.000220.22CuSO4.5H2O0.000080.08H2MoO40.000020.02Fe鹽EDTA-Na0.037253.725FeSO4.7H20O.027852.7852指標(biāo)測(cè)定及方法SOI采用氮藍(lán)四唑還原法測(cè)定，以抑制NB光化學(xué)還原的50%為一個(gè)酶活力單 位；PO采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，以每分鐘 O值降低0.01定義為一個(gè)酶活力單位； CA采用紫外分光光度法測(cè)定，以每

7、分鐘 O值降低0.1定義為一個(gè)酶活力112.1酶液提取稱(chēng)取鮮葉于欲冷的研缽中，加入5ml欲冷的提取介質(zhì)（50mMpH=7.8 的磷酸緩沖液，含19聚乙烯吡咯烷酮）研磨至勻漿，再加入提取介質(zhì)充分研磨沖 洗，使終體積為5ml，4C下15000X g超速冷凍離心15 min，上清液即為酶提取 液。2.2 SOD活性測(cè)定9SO活性測(cè)定參考Giannopolitis and Ries 等方法。反應(yīng)總體積為3ml， 包含50uMNBT 1.3uM核黃素、13mM蛋氨酸75nMEDTA-Na 50mM磷酸緩沖液和 酶液0.1ml，光下反應(yīng)3min,在560nm下測(cè)定光密度，SO活性以每克鮮重酶單位 表示。S

8、O計(jì)算公式:SO活性(U.g-1.h-1 )ODj OD2V 1000 60OD1BWT 50%式中OD為對(duì)照光密度值,OD位測(cè)定樣品的光密度值,V為酶提取液體積ml；min。B為一個(gè)酶活力單位的酶液量uL，W為樣品鮮重，g； T為反應(yīng)時(shí)間,2.3 POD活性測(cè)定反應(yīng)總體積為3ml，加入200mM愈創(chuàng)木酚0.3ml、30mM醋酸緩沖液（pH=5.0） 2.3ml，于34E下保溫10min,加酶液0.1ml和300mM4Q 0.3ml，立即搖勻并計(jì) 時(shí)，于470nm下比色，按公式計(jì)算酶活性8,9。PO計(jì)算公式：POD活性(U.g-1.min 1)A 470 V T0.01 WF VS t式中，A

9、A 470為反應(yīng)時(shí)間吸光度的變化； 洶駱駝刺鮮重，g; t為反應(yīng)時(shí)間,Min； Vt為提取煤業(yè)總體積，mL.Vs為測(cè)定時(shí)取用酶液總體積mL.2.4 CAT活性測(cè)定取酶液0.05ml加入50mM磷酸緩沖液（pH=7.0） 2.75ml，預(yù)熱后，逐管加入 濃度150mM勺H2O2 0.2ml后迅速倒入石英杯中，240nm下測(cè)吸光度值，每隔1min 讀數(shù)1次，共讀數(shù)4次，按公式計(jì)算酶活性10 oCAT計(jì)算公式：CAT過(guò)氧化氫酶活性u(píng).g-1mi n-1A470 Vt一W Vs 0.01 t式中 A 240=A&（As1+A2）/3 ； ASO為加入煮死酶液的對(duì)照管吸光值；AS1，As2為樣品

10、管吸光值；VT為粗酶提取液總體積；V為測(cè)定用粗酶液體積；FW為樣品鮮 重（g）; 0.1為A240每下降0.1位1個(gè)酶活單位（u）; t為加過(guò)氧化氫到最后一 次讀數(shù)時(shí)間（min）.3數(shù)據(jù)處理及分析采用Excel進(jìn)行原始數(shù)據(jù)整理及制圖；4結(jié)果與分析：4.1同濃度NaCl處理SOD舌性的影響SOD是生物體重要的保護(hù)酶之一，它的主要功能是催化超氧物陰離子自由基（O年發(fā)生歧化反映生成H2O和O2,從而清除對(duì)細(xì)胞的損害。鹽脅迫條件下， 甘草根SOD酶活性變化如圖1所示，由圖可以看出，隨NaCl濃度的提高，呈先 上升到下降的趨勢(shì)。低鹽濃度 50 mmol/ L至100 mmol/ L隨NaCI濃度的提高，

11、 SOD酶活性增加但之間差異不明顯。當(dāng)鹽濃度達(dá)到200mmo/L時(shí)，SOD酶活性顯著下降。這表明200mmo/L的鹽濃度已對(duì)這種酶已有明顯的抑制作用。說(shuō)明 甘草在逆境中，體 SOD酶活性能夠在某一時(shí)期維持較高水平，避免活性氧的大 量積累，減輕了活性氧引起的膜傷害6,7 o050100200NaCI的濃度(mmol/L)圖1不同濃度NaCI處理對(duì)甘草根SOD舌性的影響4.2不同濃度NaCI處理POD舌性的影響POD也是植物體抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)的重要酶，能催化"0形成"0和Q,有效阻止的CT和“0積累，限制潛在的氧傷害。甘草根 POD酶活性變化如圖2所 示，由圖2可以看出，隨鹽濃

12、度的提高 POD酶活性上升的趨勢(shì)，POD酶活性變 化的這種趨勢(shì)在一定程度上表明甘草在干旱脅迫條件下，機(jī)體活性氧清除系統(tǒng)的 功能維持相對(duì)較高的水平，減輕了活性氧的傷害6,8,9 o050100200NaC的 濃度(mmol/L)圖2不同濃度NaCI處理對(duì)甘草根POD舌性的影響4.3不同濃度NaCI處理CAT活性的影響CAT也是植物體抗重要的酶促防御系統(tǒng)之一,由于體活性氧代加強(qiáng)而使 H202 發(fā)生積累。H202可以直接或間接地氧化細(xì)胞核酸，蛋白質(zhì)等生物大分子，并使細(xì) 胞膜遭受損害，從而加速細(xì)胞的衰老和解體。過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解為 水和分子氧抵御活性氧的傷害6'89'10。甘

13、草根CAT酶活性變化如圖3所示，由圖 3可以看出隨著鹽濃度的升高，CAT酶活性呈不斷升高的趨勢(shì)，具有較強(qiáng)的抵御 氧化脅迫的能力。NaCI的濃度（mmoI/L）圖3不同濃度NaCI處理對(duì)甘草根CAT活性的影響5.討論與結(jié)論鹽脅迫對(duì)植物最普遍、最顯著的影響就是抑制生長(zhǎng)，生長(zhǎng)特性是植物對(duì)鹽脅 迫的綜合反應(yīng)，也是植物耐鹽性的最優(yōu)評(píng)價(jià)指標(biāo) (Levitt 1980)。植物在逆境條 件下保護(hù)酶系統(tǒng)已廣泛用于植物對(duì)逆境的反應(yīng)機(jī)理研究。當(dāng)植物處在逆境條件下 都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞自由基的產(chǎn)生和清除的平衡受到破壞。SOD POD和CAT均為植物體源自由基清除劑，是細(xì)胞抵御活性氧傷害的重要保護(hù)酶系統(tǒng)他們?cè)谇宄钚匝?自由基

14、，過(guò)氧化氫和過(guò)氧化物使之保持較低水平，以及阻止或減少羥基自由基形成并且生物膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞(付廣1994)。該研究中，各濃度間抗氧化酶SOD POD和CAT活性變化趨勢(shì)不盡相同，隨鹽濃度的提高SOD酶活性呈先上升到下降 的趨勢(shì)，反而鹽濃度與抗氧化酶 POD CAT活性成正相關(guān)。隨鹽濃度的上升而顯 著增加。本實(shí)驗(yàn)鹽脅迫對(duì)甘草根的生長(zhǎng)進(jìn)行研究。經(jīng)鹽脅迫后甘草根中SOD酶活性隨 鹽濃度的上升呈先上升到下降?？梢酝茢啵{迫過(guò)高時(shí)，由于機(jī)體受害嚴(yán)重，蛋 白質(zhì)合成受到嚴(yán)重抑制，酶失活加劇等多種原因而使酶活性下降。 試驗(yàn)證明，低 濃度鹽對(duì)甘草的生長(zhǎng)不但不抑制反而起促進(jìn)作用，但POD CAT隨鹽濃度的上升而

15、顯著增加，POD及 CAT酶活性的變化規(guī)律體現(xiàn)了甘草對(duì)鹽堿脅迫的生理生化響 應(yīng)特點(diǎn)，同時(shí)也反映出甘草對(duì)鹽堿脅迫具有一定的耐受力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，甘草根受鹽脅迫后增強(qiáng)保護(hù)酶活性以避免鹽對(duì)其造成傷害，從而增強(qiáng)抗鹽性3,6,11 o本論文設(shè)計(jì)在海利力庫(kù)爾班老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，無(wú)不凝聚著海利力庫(kù)爾班老師的心血和汗水。在我 的畢業(yè)論文寫(xiě)作期間，碩士研究生吾木提汗為我提供了專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些 富于創(chuàng)造性的建議，沒(méi)有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)論文。 在此向海利力庫(kù)爾班老師和師姐表示深深的感和崇高的敬意。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此 院領(lǐng)導(dǎo)表由衷的

16、意，感他們四年來(lái)的辛勤栽 培。各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和 運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。我還要感同組的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟 發(fā)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)，對(duì)于你們幫助和支持，再次我表示深深地感。參考文獻(xiàn)：1 淑萍甘草栽培技術(shù)J.農(nóng)業(yè)科技通報(bào)，2007,(9):184185.2 白金貴，黃建民，明光禮甘草栽培技術(shù)J.中國(guó)種業(yè)，2003, (12):59.3 國(guó)會(huì)，石德成，田文志等.NaC1和Na2CO3脅迫對(duì)甘草葉片 SOD POD活性的影響J.農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(3):168169.4 塔依爾，鳳華周建文，吳小菁鹽脅迫對(duì)烏拉爾甘草種子萌發(fā)的影響研究J.研究報(bào)告,2010,(29):2123.5 建軍，藺海明，王瑞芳等.五種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)甘草生長(zhǎng)的影響J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,(3