全 文 ：34 o J u n ra l o fa l P ntP y h so io t y ga nd 几物l e e u 勿 r Bo tl e y g2 005 , 3 1 (1 ) : 34一4 0
R o le o f G lu c o s e
一
6
·
hP
o s Ph a t e D e h y d or ge asn
e i n F r e e iz n g
·
in d u c e d F r e e z
·
in g R e s i s t a n c e o f和P u lu s s u a v e o le n s
L NI Sh an
一
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Z H A N G hiZ
一
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,
L m we
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一
F en g
,
L IN uY an
一
Z h e n
,
Z H A N G Q ian
,
Z H U B ao
一
Q in g
(eK y L
a b o r a t o r y fo
r G e n e r i e s a n d B er e d in g i n oF er
s r rT 召 e s a 拄 d o rn a m e n t a l P la n t s of M i n i s t尽 of dE u e a t i o n
,
B e ij in g oF re
s t ry U 此i v e r s i卿 ,
B e ij i
n g 10 0 0 8 3
,
C h i n a )
A b s t r a e t : oT
e x P l o r e ht e r o le o f g luc o s e
一
6
一
P h o s Ph aet
d e h y d r o g e n a s e (G 6 PD H
,
E C I
,
1
.
1
.
4 9 ) i n t h e e nh
a n e e -
m e n t o f fr e e z i n g r e s i s t a n e e i n d u e e d b y fr e e z i n g
a e e l im a t i o n
,
G 6 P D H w a s P u r i if e d fr o m th e l e a v e s o f
8
一
w e e k
一 o l d P叩 u l u s s u a v e o l e n s e u t t i n g s . T h e G 6 P D H
a c t i v i t y i n t h e a b s e n e e o r t h e P r e s e n e e o f r e d u c e d
d i t h i o t h r e i t o l ( D T T
r e d ) w e r e d e t e r m i n e d
, a n d t h e
c h a n g e s i n s u P e r o x i d e d i s m u t a s e ( S O D )
,
P e r o x i d e s
( PO D ) a n d e y t o s o l i e G 6 P D H a e t i v i ti e s
,
m a l o n d i a l
-
d e h y d e ( M D A ) e o n t e n t a s w e l l a s fr e e z i n g r e s i s t a n e e
(e x P r e s s e d a s LT
S。 ) o f 尸 s u a v e o le n s c u t ti n g s d u r i n g
fr e e z i n g a e e l im a t i o n a t 一ZOO C w e r e i n v e s t i g a t e d
.
T h e
r e s u l t s s h o w e d th a t th e P u r i fl e d G 6P D H w a s P r o b ab l y
l o e a t e d i n t h e e y t o s o l o f P
.
s u a v e o l e n s
.
F r e e z i n g a e
-
e li m a ti o n i n e r e a s e d t h e a c t i v i t i e s o f S O D
,
P O D a n d
e y t o s o l i e G 6 PD H
, a n d d e c r e a s e d th e M D A e o n t e n t
a n d LT
5 o o f c u t ti n g s
,
w h i l e 2 d o f d e
一 a c c l im a t i o n a t
2 5
0
C r e s u l t e d i n a d e e er a s e i n S O D
,
PO D a n d e y t o s o
-
l i e G 6 P D H a e t i v i t i e s
, a n d c a u s e d an i n e er a s e i n M D A
c o n t e n t a n d LT
5 o
·
T h e c h a n g e i n e y t o s o l i e G 6 P D H
a e ti v i t y w a s fo
u n d t o b e e l o s e l y e o er l
a t e d t o t h e l e v
-
e ls o f S O D
,
P O D a n d M D A
, a n d ot ht e d e g er e o f fer
e z -
i n g er s i s t a n c e o f c u t ti n g s d u ir n g fr e e z i n g a e e lim a t i o n
.
I t 15 s u g g e s te d ht at ht e e n h a n e e m e n t o f fr e e z i n g r e s i s
-
t a n c e o f c u t t i n g s i n d u e e d b y fr e e z i n g a e c l im a t i o n 15
r e l a t e d t o t h e d i s t i n e t i n e r e a s e i n e y t o s o l i e G 6 P D H
a e t i v i t y
,
w h i e h m a y b e in v o l v e d i n ht e a e t i v a ti o n o f
SO D a n d P O D
, a n d t h e i n d u e t i o n o f fr e e z i n g r e s i s
-
t a n c e o f c u t t i n g s
.
Ph aet P aht w ay (p P P )
·
tI s m ia
n P勿 s i o lo g i e a l fu n e it o n
15 t o P r o v i d e N A D P H f o r r e d u e t i v e b i o s y n t h e s e s
(C o P e l a n d a n d T u r n e r 19 87 : G r a e v e e t a l
.
19 9 4 : v o n
S e h a e w e n e t a l
.
19 9 5 ; D e n n i s e t a l
.
1 9 9 7 )
.
I t w a s
fo u n d t h a t t h e G 6 P D H a e it v i t y i n P o P lar tw ig s e x h i b
-
i t e d a m ar k e d i n c r e a s e i n afl l an d w in et
r
fo l l
o w e d b y a
g r a d u al de
e er a s e i n s P r in g ( S a g i s ak
a 19 7 2 )
.
S a g i s ak
a
( 19 8 5 ) r e P o r t e d t h a t i n a e ti v a t i o n o f G 6 P D H r e s u l te d
i n inj
u r i e s o f P o P l a r t w i g s d u r i n g fr o z e n s t o r a g e
.
A n
i n e r e a s e i n G 6 PD H ac t i v iyt i n du
e e d b y l o w et m P e r a-
t u r e w a s o b s e r V e d i n a laf laf (K r a s n u k e t a l
.
19 7 6 )
,
yr e g r a s s (B er d e m e ij er an d E
s s e link l 9 9 5 )
, s o y b e an (v an
H e e r d e n e t a l
.
2 0 0 3 )
,
b a n a n a ( L i n e t a l
.
2 0 0 1 )
, a n d
P op
u lu s ot m e n ot s a (L i n a n d Z h an g 2 0 0 1)
,
B u t t h e a c
-
t u a l r o le o f G 6 P D H i n t h e e n h a n e e m e n t o f fr e e z i n g
r e s i s t a n e e i n d u c e d b y fre
e z i n g i n P lan t
s h a s n o t b e e n
s t u d i e d y e t
.
L i t t l e 15 kn
o w n a b o u t t h e c o r e l a ti o n b e
-
tw e e n t h e e le v a it o n o f G 6P D H a c t i v i ty
,
ht e i n e r e a s e i n
S O D a n 〔1 P O D ac ti v i ti e s
,
an d het de g
r e e o f in e er a s e in
fr e e z i n g r e s i s t a n e e i n d u e e d b y fr e e z i n g a e e l i in a ti o n
,
e s P e c i a l l y i n w o o d y P l a n t s
.
P op
u l u s s u a v e o l e n s
, a fr e e z i n g
一 r e s i s t an t ar b o
r
P l a n t s
, e a n s u r v i v e u n d e r a t e m P e r a t u r e o f a P P r o x i
-
m a t e l y 井 3 . 5 0 C i n w i n t e r i n D a x i n g a n l i n g , N o r th e a s t
o f C h i n a
,
an d ht e er fo er 15 a g o o d m aet ir al ot
s ut d y ht e
m e c h a in sm o f fer
e z i n g er s i s t an
c e o f w o o dy P l
a n t s (L i n
2 0 0 1)
.
I n t h e P r e s e n t s t u d y
,
t h e e h a n g e s i n th e S O D
,
P O D a n d G 6 P D H a e ti v i ti e s
,
M D A e o n t e n t a s w e l l a s
LT
5 o , a n d t h e c o er l
a it o n m e n ti o n e d ab o v e w e er i n v e s
-
K e y w o r d s : P op
u
l
u s s u a v e o le
n s : fr e e z i n g ac
e lim alt
o n : fer
e z in g
r e s i s t a n e e : LT
5 o : G 6 P D H
G 6 P D H 15 ht e m a i n r e g u l a t e d e n z y m e th a t
ly z e s ht e if r s t i r e v e r s ib l e r e a e it o n o f t h e P e n to s e
C a t a
-
Ph o s
-
R e e e i v e d 2 0 0 4
一
0 2
一
0 3
,
A e c e P t e d 2 0 0 4
一
1 1
一
2 6
.
T h i s w o r k w a s s u P P o r t e d b y N a t i o n a l N a t u r a l S e i e n e e F o u n d a t i o n
o f C h i n a (N o
.
3 0 2 7 10 9 3 )
.
水
E
一
m a i l : Ii n s z 2 0 0 2 @ 16 3
.
e o m ; T e l : 0 10
一
6 2 3 3 8 5 0 2
1期 林善枝等 :甜杨 6一 磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用 (英文) 3 5
tg i at ed i nd et a il u s i ng P
.
s u av e ol e ns cu t i ng s t oe x
-
Pl or eth eh y Ps iol og ie alr ol
e of G 6 1
〕D H i nth e e nh a nc e
-
me nt of f r e e zi ngr s e is t e e a ni nd u c edb yf r e e zi ng
ae el i mat io n
.
1Mt aer ial s a nd Meth od s
1
.
P 1l a nt mat er i al
Po p
ul u s s u v e o al s e e nu t i ng s wr e e ob t a ie nf r d o m
H e il o n自 ia ng Pr O Vi nc e, C hi n a . hT e or o et d e u t it n g s w er
g r o w n i n P o t s e o n t a i n i n g a Z : 1 (V/ 均 m i x t u r e o f 5 0 11
a n d s a n d
.
A ft e r th e e u t t i n g s w e er g or w n fo r 5 w e e k s
i n a g r e e n h o u s e
,
t h e y w e r e P l a e e d o u t d o o r s fo r 3
w e e k s
,
an d th
e m u s e d a s e xP
e r im en t m
a t ier
a ls
.
1
.
2 F r e e z i n g a c e l im a t i
o n a n d d e
一
a c e li m a t i
o n
E ig h t
一
w e e k
一
o ld c u t t i n g s w e r e d iv i d e d i n t o t h r e e
g or u P s
,
5 0 0 b ar
n e h e s o f 10 0 c u t t i n g s i n 2 5 Po t s P e r
g r o u P
.
T h e if r s t g r o u P P l ac e d at 2 5
o
C w a s r e fe r e d t o
a s n o n
一 a e e l im at
e d (N A or e o ntr
o l ) e u it n g s
.
T h e s e e
-
o n d g r o u P h e l d a t 一Z OD C fo r 6 d w a s r e fe r r e d t o a s
fer
e z i n g
一
a e e l im aet d (FA )
e u t i n g s
, a n d t h e FA
c u t t in g s
e x P o s e d t o 2 5oC fo
r 2 d w e er er fe er d
t o a s d e
一 a e e li
-
m aet d ( D A )
e ut i
n g s
.
C u it n g s o f a l l tr e at m e n t s w e r e
g r o w n u n d er an s
一
h Ph o t o P e r i o d an d a l i g ht i
n t e n s iyt
o f 3 0 林m o l m 一 2 5一 1 .
1
.
3 M e a s u r em e n t o f s u r
v i v a l r a t e s a n d L l s o o f
e u t t i n g s
A l l et s et d e u tit n g s u s e d t o m e a s ur e ht e s u r V i v a l
r at e s an d LT
5 o w e r e etr at
e d w i th d i fe er n t t
e m Per a ut er s
.
eT m Paer
tu r e s 一O , 一2 3 , 一6 , 忍 9 , 一3 2 a n d一 s o C w er e
u s e d fo r N A a n d D A e u t t i n g s
, 一3 5 , 一3 8 , 一4 1 , 一 4 4 ,
拼 7 , 一5 0 a n d 一5 3 o C u s e d fo r l认 e u t ti n g s . C u t t i n g s
w
er hel d at
e ac h et m P e r a t u r e fo lr Z h
.
T h e n al tr
e at ed
e u t t i n g s w e r e d i r e e t l y tr a n s fe er d fr
o m th e t e m P e r a
-
t u r e o f e a e h tr e amt e
n t t o 2 5
o
C fo r 2 d
.
S u r v i v i n g e u t
-
t i n g s w e r e d e if n e d a s a n 8 0% o f s u r v i v i n g le a v e s a n d
b u d s a ft e r t er a tm e n t e a e h t e m P e r a t u er fo r 1 2 h
, a n d
ht e n ht e s u r v i v al r队 e s w e r e e al e u l at e d . T h e d a t a o f
s u vr i v a l r a te s o f e u t ti n g s s u bj
e c t e d t o t er a tm e n t w i th
e a e h t e ln P e r a t u r e w e r e u s e d t o if t e x P o n e n it al fu n e
-
t i o n b y u s i n g t h e l o g a ir th m o f s u vr i v a l r a et a s a li n e ar
fu n e t i
o n o f t h e ti m e o f e o ld tr e a tm e n t
, a n d t h e n t h e
et m P e r aut
r e fo r 5 0% s u r v i v a l o f e u it n g s (LT
S。 ) w a s
e a l e u l a t e d
.
LT
5 o 15 t a k e n a s a m e a s u r e o f fr e e z i n g
r e s i s t a n e e
.
1
.
4 G 6 P D H
e x t r a c t i o n a n d d e t e r m i n
a t i o n
G 6 P D H w a s e x t r a e t e d a c e o r d i n g t o t h e P r o e e
-
d u r e o f G r a e v e e t a l
.
( 19 9 4 ) w iht s o m e m o d i if e a ti o n s
,
a n d i t s P u r i t y w a s t e s t e d b y t h e m e t h o d o f D e b n am
a n d Em e s ( 1 9 9 9 )
.
T W o g r a m s o f l e a v e s fr o m .P
s u a v e o l e n s e u t ti n g s a e c l im a t e d a t 一ZOO C f o r 6 d w e r e
g r o u n d u n d e r li q u id n i tr o g e n a n d s u s P e n d e d i n 1
.
5 1l l L
o f i c e
一 e o l d ex tr a e t i o n b u fe
r e o n t a i n in g irT
s 一H C I 0
.
15
mo lfL (P H 8 0 )
,
N A D P 0
.
1 In r o o lfL
,
PM S F 1 In m o lfL
,
卜一m e r e a P t o e t h a n o l 3 m m o lL/ , 6一 a m i n o e a rP o i e a e i d l
m m o l /L
,
b e n z a m id i n e 2 m m o l /L a n d Z% (W/ 均 i n -
s o l u b l e P V P
.
T h e h o m o g e n a t e s w e r e e e n t r i fu g
e d a t
4o C
a t 16 O0 0 x g for 2 0 而n , an d ht e n s o li d a n刀刀 o n i u m
s u laf t e w a s a d d e d t o t h e s u P e r n a t a n t t o 4 0% o f
s a tu r a t i o n
.
T h e s o l u ti o n w a s s t i r r e d f o r 3 0 m i n a n d
P r e c iP i t a t e d P r o t e i n s w e er r e m o v e d b y c e n t r i fu g
a ti o n
fo
r 3 0 m i n a t 4 oC
a t 1 5 OO0 x g
.
hT
e er s u l ti n g s u P e m
a -
t a n t w a s e o l l e e t e d
,
t o w h i c h s o l id a ln m o n i u m s u l fa t e
w as ad de d ot 7 0%
s at U r iat
o n , a n d c en itr fu ged
a s ab o V e
·
T h e i n s o l u b le m a t e r i a l w a s d i s s o l v e d i n 2 m L o f i e e
-
e o l d b u fe
r e o m P o s e d o f T r i s
一
H C I 0
.
0 3 m o l /L (P H
8
.
0 )
,
N A D P 0
.
1 m m o l / L
,
PM S F 1 m m o l /L a n d p
-
m e r e a P t o e t h a n o l 5 m m o l /L
,
6
一 a m i n o e a P r o i e a e id l
m m 。比 an d b en z anu d i n e 2 n l n l o比 , e e n tir fu g e d at 4 o C
at 14 OO0 x g f o r 10 m i n a n d th e s u P e nr a ta n t w a s u s e d
fo r t h
e a n a ly s i s o f G 6 P D H
.
T h e a c t i v i t y o f e n z y m e
w a s m e a s u r e d i n a b u t t e r e o n t a i n i n g T r i S
一
H C I
0
.
15 m o l /L ( PH S
`
0 )
,
N A D P 0
.
1 m m
o l /L an d G 6 P 3
m m o l几 . T h e r e ac t i o n w a s s t ar t e d b y t h e a d d i t i o n o f
3 0 1l l L e n z y m e P r eP ar it
o n a ft er 1 0而 n o f P er 一 in c u b a -
it o n at 3 0
0
C
.
O n e u n i t (U ) o f e n z y m e a e t iv i ty w a s d e
-
if n e d a s th e a m o u n t o f e n z y m e th a t i n e er a s e d 0
.
0 1 o f
A 3 4 o P e r m in
u n d e r ht
e a s s ay e o n d i it o n
、
W h
e 山er ht e G 6 P D H w a s in e y t o s o l o r i n P l a s t id
15 d i s it n g u i s h e d b y m e a s u ir n g G 6 P D H a e t i v i t y i n th e
a b s e n c e o r t h e P r e s e n e e o f r e d u c e d d i t h i o t h r e i t 0 I
(D T T挥 d ) u n d e r th e s ta n d a r d er a e t i o n e o n d i ti o n a c e o dr
-
i n g t o J o h n s o n ( 19 7 2 )
,
P r o te i n e o n t e n t w a s m e a s u r e d b y t h e m e t h o d o f
B r a d f o r d ( 19 7 6 ) u s i n g b o v i n e s e r u m a ] b u m i n a s a
s t a n d a r d
.
1
.
5 S O D
,
P O D a n d M D A
e x t r a e t i o n a n d d e t e r
-
m i n a t i o n
S O D
,
PO D a n d M D A w e r e e x t r a c t e d fr o m 1 9
3 6 植物生理与分子生物学学报 3 1卷
0-0 1如加 4初ǎ O。à s6u一ù 4n节。的匕
o f le ae v s a s de e r sb ie b d y Lin e t al
.
(2 02 0)
.
S D Ow a s
de te咖n e b d y mon it o ril gth e i l l ll ib t i in o oP fh ot o ch e而 -
e ale r due t in o o fn it r ob le ut e t z r ao l i u m (N B T) a s de
-
e r sib e dP e r vi o u sl y (i Lu an dZh n a g 19 9 4)
.
On e n u it
(U) o fS OD w a s de fin e d a st h e a mon ut o fe n z y me
th at P r o du ce d a5 0 %in h ib it in o o fP h ot e oh e mi c ale r
-
du ct i on o f N B T
.
P OD act i vit w y a s de t e r min e db y
me u a sr in gt h e in e re a se in ab o sr pt i on at 40 7n me a
-
e
or i d
n gt o Liun a dh Zn a g ( 19 9 4)
.
On e un it (U) o fP OD
w a s de fin e d a st h e a mon ut o fe n z y me t h at c u a se d a
0
.
0 1in ce r a se in A o 4 7P e r而 n un de rt h e a s saye n o i dt in o .
M D A w a s me au r se b d yt h e t h i ob r ab it u r i ce ai de r ac
-
t i on ae e o r din gt oD r aP e r an dH al de y ( 19 9 0)
.
A l lth
e de t e
ri m
n t ai on sw e e rP e rfo r m
e d at le a st in
t r iP l ie at e s an dth e e r a v a ge v ale u sw e e rPe re n st e d
.
T i me o f fre e z in ge ae l i m at in o at 一2 0 o C (d)
0 2 13 5 46
Fi g
.
2 h C an ge in T L
5 o o fe ut t i
n g sw it h t i me o f fre e z in g
ae e l i m at in o at 一2 0 o C
2 Re u slt S
2
.
E 1e f
e t oD f T T o don G P D 6 H ae t i vit y
A t fe rP e r
一
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s u a v e o le
n s e u t t i n g s
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d i s t i n g u i sh th e G 6 PD H i n e y t o s o l o r i n P l a s t id 15 r o u
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t i n e ly b y m e a s u ir n g G 6 P D H ac t iv i ty i n ht e ab s
e n e e o r
t h e P r e s e n e e o f r e d u e e d d i t h i o t h r e i t o l (D T T
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( J o h n s o n 19 7 2 ; W已n d t e t a l . 2 0 0 0 ) . I n t h i s w o r k , t h e
G 6 P D H a e t i v i t y o f P
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s u a v e o l e n s c u t i n g s w a s n o t i n
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a e ti v a t e d b y P r e
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i n e u b a t i o n w i t h D T T
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19 9 4 ; v o n S c h a e w e n e r a l
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e n b e r g e r
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1 9 9 5 ; W
e n d t e t a l
.
2 0 0 0 )
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i n d i c a t i n g t h a t t h e
P u ir if e d G 6 P D H fr o m P
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s u a v e o le n s w a s P r o b ab l y t h e
c y t o s o l i e i s o fo mr
.
A l th o u g h l o w t e m P e r a t u r e i n d u e e d i n c r e a s e i n
G 6 P D H a e t i v i t y w a s o b s e r v e d i n s o m e h e r b a e e o u s
P l a n t s
,
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n o w r e P o r t s ab o u t ht e s i tu a t i o n i n w o o d y
P l a n t s ar e v e r y Iim i t e d
.
W e h a v e fo u n d a l a gr e r i n
-
cr e a s e i n G 6 P D H a e it v i t y an d fr e e z i n g r e s i s t a n e e o b
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s e r v e d i n fer
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一 r e s i s t a n t e u t ti n g s o f P
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s u a v e o l e n s
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一 s e n s i t i v e o n e s o f P
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e z i n g ac e lim a it o n (L i n an d Z h an g 20() 3 )
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In a d d i t i o n
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W a s m o s t P r o b a b ly o f c y t o s o li c o ir g i n ( L i n a n d Z h a n g
2 0 0 3 ; v a n H e e r d e n e t a l
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2 0 0 3 )
.
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,
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-
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e y t o s o li e G 6 P D H a c t i v i t y i n P
.
s u a v e o l e n s e u t t i n g s
w a s fo l l
o w e d b y an o b v i o u s d e e r e a s e a ft e r 2 d o f d e
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,
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a c e l im at i o n 15 a n a e t i v e r e s P o n s e t o l o w t e m P e r a t u r e
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5 im i l a r f i n d i n g s h a d b e e n r e P o r t e d i n r y e g r a s s
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H e e r d e n e t a l
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2 0 0 3)
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M a n y s t u d i e s h a v e r e v e al e d ht a t fr e e z i n g a e c l i
-
3 8 植物生理与分子生物学学报 3 1 卷
m a ti o ne rs u l te i d na ni ne re a s e i n t he a e ti vi ti e s o fc e l l
a n ti o xi da n te n zy m e s
,
w h i e h 15 r e l a te d t o t h e d e e r e a s e
i n M D A e o n t e n t a n d th e e n h a n c e m e n t o f fr e e z i n g r e
-
s i s t a n e e (B r i d g e r e t a l
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a an d T a n i d a 19 9 5 ; H o d g e s e l a l
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19 9 9 ; K an g an d S
a l t v e i t 2 0 0 1: L i n e r a l
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w e o b s e r v e d t h a t M D A e o n et n t
d e e r e a s e d w i th a n i n e r e a s e i n t h e a e t i v i t i e s o f SO D
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a n d t h e a c ti v i t i e s o f S O D a n d P O D (=r 一0
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r e s u l t s in th i s P a P e r e n l i g h t e n e d u s t h a t a n i n c r e a s e i n
S O D a n d P O D a e ti v i ti e s e a u s e d b y fr e e z i n g a e e l im a
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t i o n e o u l d r e s u l t i n a d e c r e a s e i n m e m b r a n e l i P i d
P e r o x i d at i o n a n d a n e l e v a it o n o f c e l l m e m b r a n e s t ab i l
-
i t y o f e u t t i n g s
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M a n y s t u d i e s h a v e sh o w e d ht a t fr e e z i n g a c c l i
-
m at i o n i n d u e e s a n inc
r e a s e i n G 6 p D H ac it v iyt
,
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m a y e o n t r i b u t e s i g n i if e a n t l y t o t h e e n h a n c e m e n t o f
fr e e z i n g r e s i s t a n e e (Kr a
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O u r r e c e n t w o kr i n d i e a t e d t h a t t h e G 6 P D H a e t i v i t y
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5 o i n 尸
t o m e n t o s a a n d b a n a n a (L i n a n d Z h a n g 2 0 0 1
,
2 0 0 3 :
L i n e t a l
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2 0 0 1 )
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I n t h i s s t u d y
,
t h e r i s e o f e y t o s o l i e
G 6 P D H ac t iv i ty d u ir n g fr e e z i n g ac e l im a ti o n ar n Par a l
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d e c r e a s e i n LT
S。 o f p s u a v e o l e n s e u t ti n g s ( F i g s
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ht at a n i n e r e a s e i n PO D a n d S O D a e ti v i ti e s a n d a d e
-
c r e a s e i n LT
5 o i n d u e e d b y fr e e z i n g a e c l im a t i o n m i g h t
b e a s s o c i a t e d w iht a n i n c r e a s e i n e y t o s o l i e G 6 p D H
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z y m e c a ta l y z i n g th e if r s t i r e v e r s ib l e r e a c ti o n o f t h e
Pe n t o s e P h o s Ph at e Paht w ay (P P )
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t h e m a i n
Ph y s i o l o g i e a l f u n c t i o n o f G 6 P D H 15 t o g e n e r a t e
N A D P H a n d s o m e i n 1P o rt a n t i n t emr
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s P o n s e o f P l a n t s t o l o w t e m P e r a t u r e r e s u l t e d i n t h e
i n c r e a s e i n th e c ap
a e i t y o f P P P a n d t h e a e t i v i t y o f i t s
k e y r e g u l a t o yr e n z y m e G 6 P D H
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fo r ht e i n d u e it o n o f fr e e z i n g er s i s t a n e e (S a dak an
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H a t a n o 19 8 2 ; B r e d e m
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m e n t a l s t r e s s e s s u e h a s l o w t e ln P e r a t u r e a n d d r o u g h t
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t h e d e e r e a s e d a e ti v i t y o f G 6 PD H a n d th e l e s s Por d u e
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t i o n o f N A D P H e o u ld r e s u l t i n a d e e l i n e i n ht e a e it v i
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t i e s o f s o me N A D P H
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e n de n t an it
o x id an t en z yme
s
(a s e o br at e P e r o石 d a s e , dhe y dr o a s e o ht aet er d u e t a s e an d
g l u t a t h i o n e r e d u e t a s e )
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w h i e h w o u ld r e s u l t i n s e v e r e
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1 期 林善枝等 : 甜杨 6 一 磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用 (英文 ) 39
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L e fe b v r e D D
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C o m Pa r t m e n t a t i o n o f
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.
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3 3 : 2 3一 50
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F a n S Y (范树阳 ) , G u o S e (郭绍川 ) (1 9 95 ) . hT e re l a t i o n s h i p
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G r a e v e K
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,
S e h e i b e R ( 19 94 )
.
P u r i if e a t io n
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e h a r a c t e r i z a t i o n
, a n d e D N A s
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H a m il t o n R l (19 97 )
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r e n t i a l l y
s e n s it iv e m a i z e h y b r i d s
.
C
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J o h n s
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.
D i th i o t r e i t o l : a n i n h i b i t o r o f g l u e o s e
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Ph o s P h a t e d e h y d r o g e
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i s o l at e d e h l o r o P l a s t s
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d e fe n s e s y s t e m s i n e h i l le d a n d h e a t s h o c k e d c u e u m b e r
s e e d l in g r a d i e al s
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B r u n o l d C (2 00 1)
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F o r e s t即 u n i v e r s i ty (北京林业大学 ) (i n C h in e s e )
L in 5 2 (林善枝 ) , C a i S Y (蔡世英 ) , C h e n XM (陈晓敏) (2 00 1 ) .
E f fe e t o f e o ld a e e l im a t io n o n e a lm o d u li n e o n t e n t a n d i t s
re g u l a t iv e e n z ym e s a e t i v i t i e s i n b a n an a s e e d li n g s
.
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乃 叫口尸ic a l e or s (热带作物学报 )
,
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:
29
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L i n 5 2 (林善枝 ) , Z h a n g Z Y (张志毅 ) ( 2 0 0 1 ) . C h a n g e s o f
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d u e e d fr e e z i n g t o le r a n e e o f
p印 u lu s ot m e m ot s a s e e d l in g s . J B e ij i n g oF re s t nU iv (北京
林业大学学报 ) , 23 (5 ) : 4一 9 ( in e h i n e s e )
L i n 5 2
,
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,
Z h a n g Z Y (2 00 2 )
.
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d e fe n s e s y s t e m i n P oP u l
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to s a l t s tre s s
.
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s t S t z , d hC 动a , 4 (2 ): 1 6一 2 0
L i
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52
,
Z h a n g Z Y (20 0 3 )
.
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o m P a ir s o n o f G 6P D H a c t i v i ty a n d
L T 5 o b e t w e e n P
.
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.
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L i n 5 2
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,
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(20 04 a )
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a l an d v i itr if e d s h o o ts o f P oP
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: l 一 8
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,
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,
L i n Y Z
,
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,
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.
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u lu s ot m e n ot s a e u t ti n g s
.
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材口 z召10 2 (植物生理与分子生物学学报 ) , 3 0 ( l ) : 59一 65
L iu z Q (刘祖祺 ) , z h a n g S C (张石城 ) ( 1 994 ) . p la n t oT le arn e e
P hy s i o l o g y
.
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n g : C h i n a A gn
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,
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4 0 植物生理与分子生物学学报 , oJ u rn a l of laP n t p hy s io lo 舒 a n d oM le e u hZ r 召 io le 盯 2 0 05
,
3 1 ( i ) : 34一 4 0
Sad 砍 an e H , H a t a n o S (19 82 ) . Is o en z y me s o f gl u e o s e 6 一Ph o shP ate
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r e e z i n g S tre s s
.
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e而 e rP e s s , 15 7一 167
S a g i s a k a S ( 1 9 7 2 )
.
D e e r e a s e o f g lu e o s e
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P h o s P h a te a n d 6
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P la n t P勿 510 1, 50 : 75 0一7 55
S a g i s a k a S ( 1 985 )
.
Inj u r ie s o f e o l d a e e lim at io n Po P lar tw i g s
re s u lt in g fr o m e n z yme i
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v at i o n an d s u b s t r a t e d e P r e s s i o n
d u ir n g fr o z e n s to r a g e a t a m b i e n t t e m Pe r a t u r e fo r a lo n g
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a n t eC ll P人夕5 10 1, 2 6 : 1135一 1 14 5
S ar u yam
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M ( 199 5 )
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一 s c a v e n g in g e n yZ me
s i n l o w te n 1Pe r a t u r e
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10 9 : 1 05 一 1 13
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I T e n b e rg er C
,
F le te h e n e r A
,
M a d l n W (199 5 ) E
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e v i d e n c e f o r a e o m P le te o x i d a t i v e P e n to s e Ph o s Ph a t e
Pat hw ay i n e hl o or Pla s t s an d an i n e o m Plet Paht
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C y to s o l o f s Pi n ac h le a v e s
.
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,
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Sh e n W
,
N ad a K
,
T a c h lban a S (1999 )
.
E fe e t o f fre e
z in g tre a t m
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o n e n zy
l r u c a n d on n e n z y r o
l c a n t io x id an t ac it v it e s in le va e s
o f e h i l l i n g
一 t o l e r a n t a n d e h i ll i n g
一 s e n s i t i
v e e u e u m b e r
c u lt iv ar s
. 匆 n S o e H d rt ie cS i , 68 : 9 67一 97 3
v a n H e e r d e n P l) R
,
D e iV lli e r s M F
, v a n S t a d e n J
,
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.
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o g e n a s e ac it v ity in s o y b e an I e a
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.
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119 : 2 2 1一 230
v o n S e hae w en A
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L an ge n k a m Per G
,
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,
S e he ib e R ( 1995 )
.
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Ph o s Ph a te d e h y d r o g e n a s e fr o m P o ta to i n e o m Pa r i s o n t o
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.
P la n t P h y s i o l
,
10 9 : 13 2 7 -
13 3 5
W e n d t U K
,
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,
T e g e l
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, v o n S e h a e w e n A ( 2 0 00 )
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.
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,
23 : 72 3
一
7 33
甜杨 6 一磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用
林善枝 ’ , 张志毅 , 刘文凤 , 林元震 , 张谦 , 朱保庆
(北京林业大学林木花卉遗传育种教育部重点实验室 , 北京 1 0 0 0 8 3)
摘要 : 对 一 2 0 ’ C 低温锻炼及脱锻炼过程中甜杨
( p叩 u l u s s u a v e o l e n s )幼苗的 G 6即H 、 SO D 和 P o D
活性 、 M D A 含量和半致死温度 (L T 5 0) 进行了测
定和分析 。 结果发现 , 低温锻炼在一定程度上提
高了幼苗 6 一磷酸葡萄糖脱氢酶 ( G 6 P D H ) 、 s o D 和
P O D 活性 , 降低了 M D A 含量和幼苗半致死温度
( L T 50 )
。 另外 , 将幼苗放回常温 (脱锻炼 )2 d 能引
起幼苗的 G 6 P D H 、 S O D 和 P O D 活性的显著下降 ,
并使 LT S。和 M D A 含量的迅速回升 。 结果表明 , 低
温锻炼中 G 6 P D H活性的增加有助于 SO D 和 PO D 活
性的提高 , 进而对幼苗的 L T S。 和 M D A 含量的降低
有明显的促进作用 , G 6 P D H 可能参与了 S O D 和
P O D 活性的调节和抗冻性的低温诱导 。
关键词 : 甜杨 ; 低温锻炼 ; 抗冻性 ; 半致死温度 ; 6 一 磷酸
葡萄糖脱氢酶
中图分类号 : Q 9 4 5
国家自然科学基金项 目 ( N o . 3 0 2 7 1 0 9 3) 资助 。
书
E
一
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:
l i n s z 2 0 0 2@ 1 6 3
.
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:
0 1 0
一
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