工作时间,全天在线,热线:13392645309, 020-84093900

广东广州论文辅导,DBA/EMBA硕博士论文辅导,SCI核心期刊发表-卓绝教育

当前位置: 主页>GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体 AsA-GSH循环代谢的影响

GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体 AsA-GSH循环代谢的影响

  引言  枇杷(Eriobotrya Japonica Lindl)是福建省的地方名特优果品。[1]枇杷品种为耐寒性较差的热带型品种,低温胁迫是热带型枇杷品种生长的关键限制性因子。近年我国南方山地枇杷产区都有不同程度的冻害发生。热带型枇杷在我国现有枇杷栽培面积和产量中占有较大的比重,研究当前枇杷生产上存在枇杷幼果受冻的突出问题以减少因冻害造成的损失具有一定的实际意义和理论价值。谷胱甘肽(GSH)是植物体内普遍存在的还原性物质,在防御自由基对膜脂的过氧化中起到重要作用。相关研究表明,生物膜是低温胁迫对植物造成伤害的原初作用部位和反应部位,临界低温下膜上类脂发生由液晶相向凝胶相的转变,并引发如膜透性增大和膜结合酶活化能增高等继发反应,导致组织不可逆伤害的发生。[2, 3]关于GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体AsA-GSH循环代谢影响的研究未见相关报道。本试验拟采用不同质量浓度的外源GSH处理低温胁迫下枇杷幼果,探讨外源GSH处理对叶绿体AsA-GSH循环代谢的影响,以期为GSH在提高枇杷幼果抗寒性方面的应用提供理论依据。 
1 材料与方法 
1.1 供试材料   以“早钟6号”三年生枇杷容器苗为试材,选取长势一致、无病虫害与损伤、生长正常、花后60 d的枇杷容器苗(已疏果),以100、300、400和500 mg·L-1等不同质量浓度的GSH (分别在表中标记为T1、T2、T3与T4) 溶液100 mL均匀喷施于叶面和幼果,以无低温胁迫喷清水处理为对照1 (CK1),以低温胁迫加喷清水处理为对照2 (CK2)。每个处理5株。将经GSH处理和CK2容器苗置于人工气候室-3℃低温下处理6 h,后于室温下平衡10 h,迅速取下幼果经液氮速冻后保存于-40℃低温冰箱,待测相关指标,见表1。  表1 试验条件  GSH质量浓度  (mg·L-1)  溶液标记 对照1 对照2 备注 100  T1 „ „ „ 300 T2 „ „ „ 400 T3 „ „ „ 500  T4  „  „  „         注:以无低温胁迫喷清水处理为对照1 (CK1),以低温胁迫加喷清水处理为对照2 (CK2)
1.2 主要试剂与仪器  本试验使用的牛血清白蛋白(Albumin,Fraction V)、磷酸缓冲液、三氯乙酸(TCA)、考马斯亮蓝G-250、30%过氧化氢、L-半胱氨酸、β-巯基乙醇、乙二胺四乙酸(EDTA)、Tris-HCl缓冲液、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)和NaCl等试剂为国产分析纯或生物级试剂。主要仪器有:MDF-U4086S型超低温冰箱(日本三洋)、5415R型Eppendorf冷冻离心机(德国产)和Eppendorf移液枪(德国产)等。 
1.3 测定项目与方法 
1.3.1 叶绿体的制备  参考崔彬彬等(2006)的方法提取完整叶绿体[10]。以缓冲液(含0.05 mol·L-1的磷酸缓冲液PBS,5.0 mmol·L-1的EDTA,pH 7.8)悬浮叶绿体,用于测定APX、GR、MDHAR和DHAR活性以及GSH和AsA 3含量。 
1.3.2 GSH和AsA含量测定  取叶绿体悬浮液1.0 mL,加1.5 mL蒸馏水和5%三氯乙酸溶液2.5 mL混匀,于6600 rpm离心10 min,上清液定容至5.0 mL,用于测定GSH含量,GSH含量测定参照Ellman(1959)的方法。取叶绿体悬浮液1.0 mL于2600 rpm离心10 min,沉淀用于制备10%叶绿体匀浆液(叶绿体重量/生理盐水体积为1: 9),用于测定AsA含量,AsA的测定参照陈建勋等(2002)的方法。[4] 1.4 数据分析  上述测定均设3次独立试验,每次3个重复。测定所得数据经Duncan’s新复极差法进行方差分析, 检验差异显著性。 

2 结果与分析 
2.1 GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体GSH含量的影响  谷胱甘肽是植物体内重要的抗氧化剂与氧化还原势的调节剂。由图1可知,经GSH处理的枇杷幼果叶绿体中GSH含量均高于CK2,差异达显著水平(P<0.05)。说明GSH处理可提高低温胁迫下枇杷幼果叶绿体中GSH的含量,其中以100 mg·L-1的GSH处理的枇杷幼果叶绿体GSH含量极显著高于CK1和CK2以及300 mg·L-1和500 mg·L-1的GSH处理(P<0.01)。CK1枇杷幼果叶绿体的GSH含量高于CK2,差异达显著水平(P<0.05=,表明低温胁迫降低了枇杷幼果叶绿体GSH含量。 
2.2 GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体AsA含量的影响  AsA在APX的参与下清除细胞内的H2O2,减轻低温胁迫等逆境条件下引发的膜脂的过氧化伤害。经GSH处理的幼果叶绿体AsA含量均高于CK2,差异达显著水平(P<0.05)。其中以100 mg·L-1的GSH所处理的幼果叶绿体中AsA含量最高,但300 mg·L-1和500 mg·L-1的GSH所处理的枇杷幼果叶绿体中AsA含量低于CK1 (图2)。                      CK1: 无低温胁迫的0 mg.L-1  GSH处理;CK2: 经低温胁迫和0 mg.L-1  GSH处理;T1: 经低温胁迫和100 mg.L-1  GSH处理; T2: 经低温胁迫和300 mg.L-1 GSH处理; T3: 经低温胁迫和500 mg.L-1 GSH处理;下同。 
2.3 GSH对低温胁迫下枇杷幼果叶绿体中MDHAR活性的影响  细胞内MDHA在MDHAR的作用下被还原成AsA,使AsA得以再生,推动AsA-GSH的循环代谢。 „„ 

3 讨论  细胞内活性氧自由基的积累使膜脂质过氧化作用加强, 是低温胁迫导致细胞伤害与死亡的重要机 制之一,胞内H2O2在正常情况下可通过Halliwell-Asada途径清除[5]。此反应所产生的氧化型谷胱甘肽(GSSG)又可在谷胱甘肽还原酶(GR)的催化下被还原成GSH;另一部分MDHA则被单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR,EC 1.6.5.4)还原为AsA。[18]  GSH作为AsA-GSH循环代谢的重要组成部分参与或直接清除胞内活性氧自由基, 谷胱甘肽还原酶(GR,EC 1.6.4.2)的活性影响到胞内GSH库的水平,植物对环境胁迫的抵抗能力与该酶活性的变化密切 相关。[2,7, 8, 9] 本试验研究发现,100 mg·L-1的外源GSH处理可显著提高低温胁迫下枇杷幼果叶绿体GSH含量和GR活力(P<0.05);较高浓度(300和500 mg·L-1)的外源GSH处理对GR活力表现出强烈的抑制作用(即低于CK2),但它们的GSH含量却高于CK2,这可能与叶绿体吸收外源GSH导致其含量上升继而对GR起抑制作用有关。[18]  4 结论  叶绿体中高含量的GSH能促进叶绿体AsA-GSH循环,使叶绿体内AsA含量增加以及APX、MDHAR和GR活性相应提高[19]。本研究结果表明,采用100 mg·L-1的外源GSH处理可提高低温胁迫下枇杷幼果叶绿体中抗氧化剂GSH和AsA含量以及APX、GR和MDHAR的活性,这些非酶抗氧化物质与酶之间的协调作用,促进AsA-GSH循环,叶绿体清除自由基的能力增强,维持叶绿体内较低的膜脂过氧化水平,可能与提高枇杷幼果的抗寒性有关。  致谢:  我的毕业论文试验让吴老师花费大量的心血,在此感谢吴敏生教授在试验方面的耐心指导与帮助;同时我还要感谢李露露老师还有其他老师和同学的热心帮助与支持。 
联系方式

    服务电话:133-9264-5309

    邮箱:746191226@qq.com

    我们的宗旨:用心,诚信,负责,热情!

常见问题
相关页面