鹽脅迫下谷胱甘肽對玉米幼苗根系抗氧化能力的影響

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1、灌溉排水學報2015年10月第34卷第10期JournalofIrrigationandDrainage文章編號:1672-3317(2015)10-0056-04鹽脅迫下谷胱甘肽對玉米幼苗根系抗氧化能力的影響單長卷1,2,付遠志1,2,彭貝貝1,2(1.河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003;2.現(xiàn)代生物育種河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003)摘要:采用80mmol/LNaCl溶液模擬鹽脅迫,研究了谷胱甘肽對鹽脅迫下滑玉14幼苗根系抗氧化酶活性、抗氧化物質(zhì)和膜質(zhì)過氧化指標的影響。結(jié)果表明,鹽脅迫對玉米幼苗根系造成了氧化脅迫。同時,根系可以通過提高抗氧化

2、酶SOD、CAT和POD活性及抗氧化物質(zhì)AsA質(zhì)量摩爾濃度,以抵抗鹽脅迫造成的氧化脅迫。與單獨鹽脅迫相比,GSH處理則可以顯著提高鹽脅迫下根系的APX和DHAR活性及AsA質(zhì)量摩爾濃度,分別提高了200%、503%和66%;顯著降低了膜透性和MDA質(zhì)量摩爾濃度,分別降低了34%和41%。外源谷胱甘肽處理可以提高玉米幼苗根系的抗氧化能力,以抵御鹽脅迫所造成的傷害。關(guān)鍵詞:玉米幼苗;抗氧化特性;谷胱甘肽;鹽脅迫;根系中圖分類號:S512.1文獻標志碼:Adoi:10.13522/j.cnki.ggps.2015.10.012單長卷,付遠志,彭貝貝.鹽脅迫下谷胱

3、甘肽對玉米幼苗根系抗氧化能力的影響[J].灌溉排水學報,2015,34(10):56-59.[1]鹽脅迫往往加劇活性氧的產(chǎn)生而使植物遭受氧化脅迫。植物則可通過增強抗氧化系統(tǒng),清除體內(nèi)過[2]多的活性氧,從而增強抗逆性。但活性氧產(chǎn)生量大大超過其清除能力時,則會導致植物衰老和死亡。因此,研究外源物質(zhì)對植物抗氧化特性的影響,對提高其抗鹽性具有重要意義。谷胱甘肽(GSH)是植物體內(nèi)普遍存在的一種重要還原性物質(zhì),在防御自由基對膜脂的過氧化中起重要作用。研究表明,外源谷胱甘肽[3-4](GSH)可以提高水稻及大麥等農(nóng)作物的抗鹽性。但目前關(guān)于外源GSH對鹽脅迫下玉米抗氧

4、化特性的調(diào)控研究鮮見報道。同時,前人關(guān)于外源GSH調(diào)控植物抗鹽性的研究主要集中在葉片水平上,從根系水平進行的研究鮮見報道。由于根系是植物響應(yīng)鹽脅迫的最初部位,故從抗氧化角度研究外源GSH對玉米根系抗氧化特性的調(diào)控作用,對提高其抗鹽性具有重要的意義。為此,以滑玉14幼苗為材料,研究外源GSH對鹽脅迫下玉米幼苗根系抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX、GR、DHAR的活性、抗氧化物質(zhì)AsA、GSH質(zhì)量摩爾濃度、細胞膜透性及丙二醛質(zhì)量摩爾濃度等生理指標的影響,以期揭示外源GSH對鹽脅迫下玉米幼苗根系抗氧化特性的影響,為GSH在玉米生產(chǎn)栽培管理中的應(yīng)用提供理論依

5、據(jù)。1材料與方法試驗于2013年9月在河南科技學院生科院植物生理生化實驗室進行。試驗材料為滑玉14。挑選100粒大小均勻、顆粒飽滿、無病蟲害的玉米種子,用蒸餾水將玉米種子洗凈后晾干,用0.1%HgCl2浸泡20min進行常規(guī)消毒,蒸餾水浸泡24h后轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中,加入適量蒸餾水在人工氣候箱中進行發(fā)芽與幼苗培養(yǎng),培養(yǎng)溫度為25℃,光照為300μmol/(m2·s),相對濕度為70%,每天光照時間為10h。待幼苗長至2葉1心時,挑選生長情況、大小及質(zhì)量基本一致的幼苗進行試驗。試驗共設(shè)3種處理:對照、鹽脅迫和GSH+鹽脅迫處理。其中,對照是將根系放入100mL蒸

6、餾水中進行處理;鹽脅迫處理則是將根系放入100mL的80mmol/LNaCl溶液中進行處理;GSH+鹽脅迫處理是將根系先用50mg/LGSH預(yù)處理1d,然后轉(zhuǎn)入100mL的80mmol/LNaCl溶液中進行處理。每個處理1株收稿日期:2014-10-03基金項目:河南省教育廳科學技術(shù)研究重點項目(13A180302)作者簡介:單長卷(1978-),男。副教授,博士,主要從事植物逆境生理方面的研究。E-mail:shchjuan1978@aliyun.com56幼苗,6次重復(fù)。處理2d后,分別測定各處理下玉米幼苗根系的各項生理指標,采用氮藍四唑(NBT)光還

7、原法測定SOD活性,以抑制50%NBT反應(yīng)為1個酶活性單位;采用愈創(chuàng)木酚法測定POD活性,以1min內(nèi)A470變化0.1為1個酶活性單位(U);采用紫外分光光度法測定CAT、APX和DHAR活性,CAT活性以1min內(nèi)A240變化0.1為1個酶活性單位,APX以1min內(nèi)A290變化0.01為1個酶活性單位,DHA以1min內(nèi)A265變化0.01為1個酶活性單位。采用還原型輔酶Ⅱ(NADPH)法測定GR活性,以1min內(nèi)A340變化0.01為1個酶活性單位。采用光度分析法測定AsA質(zhì)量摩爾濃度,采用二硫硝基苯甲酸(DTNB)—谷胱甘肽還原酶(GR)法測定G

8、SH質(zhì)量摩爾濃度。采用DDS-307電導儀測定細胞質(zhì)膜透性,細胞膜

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