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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 2 期摇 摇 2012 年 1 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
北部湾秋季底层鱼类多样性和优势种数量的变动趋势 王雪辉,邱永松,杜飞雁,等 (333)……………………
中国大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异 丁晶晶,刘定震,李春旺,等 (343)………………………………
粉蝶盘绒茧蜂中国和荷兰种群学习行为及 EAG反应的比较 王国红,刘摇 勇,戈摇 峰,等 (351)………………
君主绢蝶的生物学及生境需求 方健惠,骆有庆,牛摇 犇,等 (361)………………………………………………
西南大西洋阿根廷滑柔鱼生物学年间比较 方摇 舟,陆化杰,陈新军,等 (371)…………………………………
城市溪流中径流式低坝对底栖动物群落结构的影响 韩鸣花, 海燕,周摇 斌,等 (380)…………………………
沉积再悬浮颗粒物对马氏珠母贝摄食生理影响的室内模拟 栗志民,申玉春,余南涛,等 (386)………………
太平洋中西部海域浮游植物营养盐的潜在限制 徐燕青,陈建芳,高生泉,等 (394)……………………………
几株赤潮甲藻的摄食能力 张清春,于仁成,宋静静,等 (402)……………………………………………………
高摄食压力下球形棕囊藻凝聚体的形成 王小冬,王摇 艳 (414)…………………………………………………
大型绿藻浒苔藻段及组织块的生长和发育特征 张必新,王建柱,王乙富,等 (421)……………………………
链状亚历山大藻生长衰亡相关基因的筛选 仲摇 洁,隋正红,王春燕,等 (431)…………………………………
太湖春季水体固有光学特性及其对遥感反射率变化的影响 刘忠华,李云梅,吕摇 恒,等 (438)………………
程海富营养化机理的神经网络模拟及响应情景分析 邹摇 锐,董云仙,张祯祯,等 (448)………………………
沙质海岸灌化黑松对蛀食胁迫的补偿性响应 周摇 振,李传荣,许景伟,等 (457)………………………………
泽陆蛙和饰纹姬蛙蝌蚪不同热驯化下选择体温和热耐受性 施林强,赵丽华,马小浩,等 (465)………………
麦蚜和寄生蜂对农业景观格局的响应及其关键景观因子分析 赵紫华,王摇 颖,贺达汉,等 (472)……………
镉胁迫对芥蓝根系质膜过氧化及 ATPase活性的影响 郑爱珍 (483)……………………………………………
生姜水浸液对生姜幼苗根际土壤酶活性、微生物群落结构及土壤养分的影响
韩春梅,李春龙,叶少平,等 (489)
…………………………………
………………………………………………………………………………
九州虫草菌丝体对 Mn的耐性及富集 罗摇 毅,程显好,张聪聪,等 (499)………………………………………
土霉素暴露对小麦根际抗生素抗性细菌及土壤酶活性的影响 张摇 昊,张利兰,王摇 佳,等 (508)……………
氮沉降对杉木人工林土壤有机碳矿化和土壤酶活性的影响 沈芳芳,袁颖红,樊后保,等 (517)………………
火炬树雌雄母株克隆生长差异及其光合荧光日变化 张明如,温国胜,张摇 瑾,等 (528)………………………
湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能 潘春翔,李裕元,彭摇 亿,等 (538)……………………
祁连山东段高寒地区土地利用方式对土壤性状的影响 赵锦梅,张德罡,刘长仲,等 (548)……………………
沙质草地生境中大型土壤动物对土地沙漠化的响应 刘任涛,赵哈林 (557)……………………………………
腾格里沙漠东南缘可培养微生物群落数量与结构特征 张摇 威,章高森,刘光琇,等 (567)……………………
塔克拉玛干沙漠南缘玉米对不同荒漠化环境的生理生态响应 李摇 磊,李向义,林丽莎,等 (578)……………
内蒙古锡林河流域羊草草原 15 种植物热值特征 高摇 凯,谢中兵,徐苏铁,等 (588)……………………………
不同密度条件下芨芨草空间格局对环境胁迫的响应 张明娟,刘茂松,徐摇 驰,等 (595)………………………
环境因子对巴山冷杉鄄糙皮桦混交林物种分布及多样性的影响 任学敏,杨改河,王得祥,等 (605)……………
海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响
栾摇 霞,陈振德,汪东风,等 (614)
……………………………………
………………………………………………………………………………
城市化进程中城市热岛景观格局演变的时空特征———以厦门市为例 黄聚聪,赵小锋,唐立娜,等 (622)……
基于遥感和 GIS的川西绿被时空变化研究 杨存建,赵梓健,任小兰,等 (632)…………………………………
亚热带城乡复合系统 BVOC排放清单———以台州地区为例 常摇 杰,任摇 远,史摇 琰,等 (641)………………
研究简报
不同水分条件下毛果苔草枯落物分解及营养动态 侯翠翠,宋长春,李英臣,等 (650)…………………………
大山雀对巢箱颜色的识别和繁殖功效 张克勤,邓秋香,Justin Liu,等 (659)……………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*330*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄01
封面图说: 雄视———中国的金丝猴有川、黔、滇金丝猴三种,此外还有越南和缅甸金丝猴两种。 金丝猴是典型的森林树栖动物,常
年栖息于海拔 1500—3300m的亚热带山地、亚高山针叶林,针阔叶混交林,常绿落叶阔叶混交林中,随着季节的变化,
只在栖息的生境中作垂直移动。 川金丝猴身上长着柔软的金色长毛,十分漂亮。 个体大、嘴角处有瘤状突起的是雄性
金丝猴的特征。 川金丝猴只分布在中国的四川、甘肃、陕西和湖北省。 属国家一级重点保护、CITES附录一物种。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 2 期
2012 年 1 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 2
Jan. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:青岛市自然科学基金课题(07鄄2鄄3鄄jch)
收稿日期:2010鄄12鄄01; 摇 摇 修订日期:2011鄄05鄄17
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: qdczd@ tom. com
DOI: 10. 5846 / stxb201012011712
栾霞,陈振德,汪东风,曹委.海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响.生态学报,2012,32(2):0614鄄0621.
Luan X,Chen Z D,Wang D F,Cao W. Effects of alginate cerium complexes on ascorbate鄄 glutathione cycle in spinach leaves under chlorpyrifos stress. Acta
Ecologica Sinica,2012,32(2):0614鄄0621.
海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片
抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响
栾摇 霞1,2,陈振德2,*,汪东风1,曹摇 委2,3
(1. 中国海洋大学食品科学与工程学院,青岛摇 266003;2. 青岛市农业科学研究院,青岛摇 266100;
3. 青岛农业大学园艺学院,青岛摇 266109)
摘要:以菠菜(Spinacia oleracea L. )为材料,研究了毒死蜱胁迫下海藻酸铈配合物对菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响。
结果表明,在毒死蜱胁迫下,菠菜叶片中 H2O2积累量比对照明显增加,非酶促抗氧化物质鄄抗坏血酸 (AsA)和还原型谷胱甘肽
(GSH) 含量明显降低, 抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸
还原酶(MDAR)的活性明显升高。 在毒死蜱胁迫下,喷施不同浓度的海藻酸铈配合物使菠菜叶片中的H2O2积累量减少,AsA和
GSH含量升高,APX、GR、DHAR和 MDAR等抗氧化酶活性也有所提高,缓解了毒死蜱胁迫。 试验表明, 适宜浓度的海藻酸铈
配合物处理可使菠菜叶片对毒死蜱胁迫有一定的缓解作用。
关键词:毒死蜱;海藻酸铈配合物;抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环;菠菜
Effects of alginate cerium complexes on ascorbate鄄 glutathione cycle in spinach
leaves under chlorpyrifos stress
LUAN Xia1,2,CHEN Zhende2,*,WANG Dongfeng1,CAO Wei2,3
1 College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003, China
2 Qingdao Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266100, China
3 College of Horticulture, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: Pesticides have played an important role in protecting vegetable crops from diseases and insect pests, and
reducing yield loss. However, due to its improper use, the residues of pesticides cause severe food safety accidents, which
has the serious influence on people忆s physical and mental health. In recent years, more attentions have been paid to the
chemical pesticide application and its influences on crops in international trade of agricultural products. Spinach(Spinacia
oleracea L. ) is an important variety of vegetable export in China, so its food safety is increasingly concerned. The
experiment mainly studied alleviative effects of spraying alginate / cerium complexes on ascorbate鄄glutathione cycle in
spinach leaves under chlorpyrifos stress, which in order to discuss the feasibility of cerium complexes as the degradation
preparation applied in leafy vegetables to degrade chlorpyrifos in the safety production process. Under the stress of
chlorpyrifos,the effects of alginate cerium complexes on the ascorbate鄄glutathione circulation system in spinach were
investigated at open鄄field condition. The activities of antioxidant enzymes and H2O2 content were determined under the
stress of chlorpyrifos during 0,1,3,5,7,14 days after spraying different concentrations of alginate cerium complexes on the
spinach leaves. The results showed that, under the stress of chlorpyrifos, there had obviously increased content of H2O2 and
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decreased contents of ascorbic acid(AsA) and glutathione(GSH), and also increased activities of ascorbate peroxidase
(APX), glutathione reductase(GR), dehydroascorbate reductase(DHAR) and monodehydroascorbate reductase (MDAR)
in the spinach leaves, but it would recover after a period of time. The content of H2O2 was decreased, and contents of AsA
and GSH, and the activities of APX,GR,DHAR and MDAR were increased after spraying different concentrations of
alginate cerium complexes on the spinach leaves. To some extent, spraying alginate cerium complexes on the spinach leaves
had alleviated changes of antioxidant metabolites contents and antioxidant enzymes activities caused by the chlorpyrifos
stress, which could make spinach leaves be recovered more earlier from the chlorpyrifos stress to the control level. The
experimental results showed that spraying appropriate concentrations of alginate cerium complexes had an alleviation effects
on spinach under chlorpyrifos stress. The effects of spraying alginate cerium complexes on the contents of H2O2, AsA and
GSH in spinach leaves were more effectively than on the activities of APX,GR,DHAR and MDAR. So finding a method
about degradatin of chlorpyrifos residues to alleviate effects on spinach under chlorpyrifos stress to improve safety of spinach
is meaningful. And further study whether alginate cerium complexes as signal material promoted related activities of
antioxidant enzymes and the antioxidants content in spinach under the chlorpyrifos stress, or cerium complexes hydrolyzing
phosphate key made chlorpyrifos degrade to reduce the chlorpyrifos stress needs to be done.
Key Words: chlorpyrifos; alginate cerium complexes; ascorbate鄄 glutathione cycle; spinach
菠菜是山东出口的重要蔬菜品种之一,其中山东冷冻菠菜的出口量约占我国出口日本的 90% 。 2003 年
5 月,日本以毒死蜱残留超标为由对我国输日冷冻菠菜采取“进口自肃冶措施,造成我国输日冷冻菠菜屡屡受
挫,农药残留作为“技术壁垒冶在农产品国际贸易中的作用越来越大。 毒死蜱是一种广谱性有机磷杀虫杀螨
剂,广泛应用于叶菜类和瓜果类蔬菜的害虫防治。 在菠菜生产中,常用毒死蜱用来防治菠菜斑潜蝇、斜纹夜蛾
等害虫。 农药在防治病虫害的同时,表观上对作物本身没有造成药害,但其生理生化指标却发生着明显的变
化[1]。 植物体中存在的抗氧化物质和抗氧化防御酶系统对环境胁迫下植物体内活性氧清除起到极其重要的
作用[2]。 植物体内存在酶促和非酶促两类活性氧自由基清除系统,其中 SOD、POD、CAT、GR、APX 在抗氧化
酶系中起关键作用,APX、DHAR、MDAR、GR是植物 AsA鄄GSH氧化还原途径中的重要酶组分,GSH、AsA 等是
重要的非酶促抗氧化物质[3]。
目前,关于农药胁迫对蔬菜抗氧化酶系统及活性氧代谢的影响报道较多[4鄄9],但有关农药胁迫下蔬菜叶
片谷胱甘肽抗氧化酶循环系统的研究尚少。 在近年来开展的稀土配合物降解农药残留的研究发现,铈配合物
对有机磷农药的降解具有明显的效果[10鄄14],但铈配合物对植物体内谷胱甘肽抗氧化酶自由基清除系统的影
响尚不清楚。 本试验以菠菜为材料,研究不同浓度的海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜谷胱甘肽抗氧化酶
循环系统及 GSH、AsA等非酶促物质的影响,以期探讨海藻酸铈配合物对菠菜毒死蜱胁迫的缓解作用。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验材料
菠菜品种为日本大叶菠菜。
48%毒死蜱乳油,山东胜邦鲁南农药有限公司;海藻酸铈配合物(铈浓度 2. 17% )、壳聚糖铈配合物(铈浓
度 2. 17% ),由中国海洋大学生物工程开发有限公司提供。
1. 2摇 试验方法
试验在青岛市农业科学研究院综合试验场大田中进行。 整地前取土样分析土壤养分,有机质 1. 35% ,速
效 N 138. 6 mg / kg,速效 P2O5 185. 5 mg / kg,有效 K2O 160. 0 mg / kg,pH值 5. 52。 于 2010 年 4 月 22 日干籽直
播,每穴 3—5 粒,小区面积 7. 2 m2(1. 2 m伊6 m),株行距 20 cm 伊 30 cm。 按照田间常规管理,生长期间不施肥
不施药。 于 2010 年 5 月 23 日(菠菜长有 6—7 片叶),每个小区叶面喷施 1500 倍毒死蜱约 0. 67 L,2 d 后,分
别喷施等量的清水和稀释 100 倍、300 倍、500 倍的海藻酸铈配合物,以未喷毒死蜱,只喷等量的清水组作为对
516摇 2 期 摇 摇 摇 栾霞摇 等:海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 摇
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照组。 每个处理重复 3 次,每个重复 1 个小区,随机排列。 喷施海藻酸铈配合物后第 0、1、3、5、7、14 天取样,
除第 0 天在喷施海藻酸铈配合物后 2 h取样外,其余均在取样当天 8:00 取样,样品采用多点混合采样法。 取
第 3 片展开叶测定菠菜中抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和H2O2含量以及抗坏血酸过氧化物酶
(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性。
1. 3摇 测定方法
AsA含量测定采用 2,4鄄二硝基苯肼比色法[15],GSH含量测定参照陈建勋等[16]的方法,H2O2含量测定参
照林植芳等[17]的方法;APX 活性参照 Nakano 等[18]的方法测定,GR、DHAR 、MDAR 活性参照宋松泉等[19]的
方法测定,GR活性以 1 min内 OD340变化 0. 01 定义为 1 个酶活性单位,DHAR活性以 滋molAsA·min-1·mg-1蛋
白质表示,MDAR活性以 nmol NADH·min-1·mg-1蛋白质表示。 各指标测定均重复 3 次,取平均值。 计算结果
均以菠菜鲜重计。
1. 4摇 数据处理
采用 Excel、DPS2000 数据处理系统进行试验数据统计分析,差异显著性比较采用 LSD法。
2摇 结果与分析
2. 1摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 AsA含量的影响
由图 1 可见,单喷毒死蜱处理组的菠菜叶片中 AsA含量与对照组相比,有不同程度的降低。 如在第 0 天
和第 3 天,单喷毒死蜱处理组的菠菜中 AsA 含量分别比对照组低 19. 01%和 17. 01% ,差异显著(P<0. 05)。
而喷施 100、300、500 倍的海藻酸铈配合物处理组与单喷毒死蜱处理组相比,菠菜叶片中 AsA含量都有不同程
度的增加,且在第 0、1、3、5 天,差异显著(P<0. 05)。 如第 1 天和第 3 天,喷施 300 倍海藻酸铈配合物处理组
菠菜叶片中的 AsA含量比单喷毒死蜱处理组分别提高 13. 08%和 16. 08% ,差异显著(P<0. 05)。 到第 7 天,
各处理组 AsA含量已基本恢复到对照水平,毒死蜱对菠菜叶片中 AsA含量的影响基本消除。 综上看来,一方
面毒死蜱胁迫在一定程度上影响菠菜叶片中 AsA 含量的积累,可能是由于菠菜在受到毒死蜱胁迫后, H2O2
大量积累,AsA作为植物体内重要的抗氧化剂,通过一系列氧化还原反应来清除大量的H2O2,导致 AsA 含量
明显低于对照水平。 另一方面喷施海藻酸铈配合物能够促进毒死蜱胁迫条件下 AsA 含量的积累,对毒死蜱
胁迫有一定的缓解作用。
图 1摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 AsA含量的影响
Fig. 1摇 Effects of alginate / Ce on AsA content in spinach leaves under chloryrifos stress
图中字母 a、b、c分别表示 P<5%差异显著水平
2. 2摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 GSH含量的影响
从图 2 可以看出,毒死蜱胁迫条件下,菠菜叶片中 GSH 含量有所降低,在第 0、7 天处理与对照比较存在
显著性差异(P<0. 05)。 喷施 100 倍、300 倍、500 倍的海藻酸铈配合物处理组菠菜叶片中 GSH含量在整个处
理期间都高于单喷毒死蜱处理组,第 1、3、7、14 天存在显著性差异(P<0. 05),如第 1、3 天,300 倍海藻酸铈配
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合物处理组 GSH含量分别比单喷毒死蜱处理组提高 13. 93%和 32. 98% 。 上述结果说明,毒死蜱胁迫条件下
喷施海藻酸铈配合物缓解了由于毒死蜱胁迫造成的 GSH含量的下降,但总体上毒死蜱胁迫对菠菜中 GSH含
量的影响的持续时间较长。
图 2摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 GSH含量的影响
Fig. 2摇 Effects of alginate / Ce on GSH content in spinach leaves under chloryrifos stress
2. 3摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中H2O2含量的影响
在逆境条件下,植物细胞内H2O2等活性氧大量积累,使细胞质膜过氧化加剧,导致膜系统产生损伤,细胞
受到伤害。 从图 3 可以看出,从第 0 天到第 14 天取样期内,单喷毒死蜱的菠菜叶片中H2O2含量明显高于对照
组,分别比对照增加 27. 13% 、33. 58% 、26. 91% 、45. 70% 、26. 82%和 9. 97% ,达到显著差异水平(P<0. 05)。
喷施 100、300、500 倍的海藻酸铈配合物处理组与单喷毒死蜱处理组相比,菠菜中H2O2含量都有不同程度的
降低,如从第 0 天到第 14 天,500 倍处理组比单喷毒死蜱处理组分别降低了 8. 29% 、47. 17% 、15. 10% 、
33郾 98% 、14. 87% 、13、67% ,差异显著(P<0. 05)。 由此可见,海藻酸铈配合物处理可有效降低毒死蜱胁迫下
菠菜叶片 H2O2的积累。
图 3摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中H2O2含量的影响
Fig. 3摇 Effects of alginate / Ce on H2O2 content in spinach leaves under chloryrifos stress
2. 4摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 APX活性的影响
如图 4 所示,在整个取样期内,单喷毒死蜱处理组与对照组相比,菠菜叶片的 APX活性明显提高,从第 0
天到第 7 天分别比对照增加了 60. 16% 、18. 57% 、10. 34% 、95. 31% 、67. 17% ,差异显著(P<0. 05),第 14 天
仅增加了 2. 83% ,差异不显著。 在第 5 天,300 倍海藻酸铈配合物处理的菠菜叶片 APX 活性接近对照水平;
到第 7 天,300、500 倍海藻酸铈配合物处理的菠菜叶片 APX活性接近或低于对照水平;第 14 天取样测定,各
处理组菠菜叶片的 APX活性才基本恢复到接近对照水平。 这说明喷施适宜浓度的海藻酸铈配合物在一定程
度上能起到缓解毒死蜱胁迫下 APX活性的作用,使菠菜叶片 APX活性指标在毒死蜱胁迫下能较早地恢复到
716摇 2 期 摇 摇 摇 栾霞摇 等:海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 摇
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对照水平。
图 4摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 APX活性的影响
Fig. 4摇 Effects of alginate / Ce on APX activity in spinach leaves under chloryrifos stress
2. 5摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 GR活性的影响
GR是植物细胞内将 GSSG还原为 GSH 的关键酶,也是清除植物细胞内部H2O2的酶催化系统的组分之
一[20]。 由图 5 可见,菠菜受到毒死蜱胁迫后,菠菜叶片 GR 活性在胁迫初期较对照组明显提高,如在第 0、1、
3、5 天,单喷毒死蜱处理组分别比对照组增加 22. 01% 、19. 13% 、23. 47%和 47. 94% ,差异显著(P<0. 05);到
胁迫后期,基本恢复到对照水平。 这表明在胁迫初期,植物体通过自身防御体系对毒死蜱胁迫作出应激反应,
以增强其清除H2O2等活性氧的能力。 喷施 300、500 倍海藻酸铈配合物处理组与单喷毒死蜱处理组相比,有
一定的提高 GR活性的作用。 到第 7 天,各处理组菠菜叶片的 GR活性都接近对照水平。
-
1
-
1
蛋白
质
图 5摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 GR活性的影响
Fig. 5摇 Effects of alginate / Ce on GR activity in spinach leaves under chloryrifos stress
2. 6摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 DHAR活性的影响
从图 6 可以看出,毒死蜱胁迫条件下,菠菜叶片 DHAR 活性升高。 在整个取样期内,单喷毒死蜱处理组
菠菜叶片的 DHAR活性比对照组明显提高,差异显著(P<0. 05)。 毒死蜱胁迫下,喷施 100、300、500 倍海藻酸
铈配合物对 DHAR活性有促进作用,但不明显。 如第 3、7、14 天,300 倍海藻酸铈配合物处理组与单喷毒死蜱
组相比,DHAR活性分别提高 8. 67% 、12. 84% 、2. 32% ,说明毒死蜱胁迫下喷施海藻酸铈配合物对提高菠菜
叶片 DHAR活性的作用不很明显。
2. 7摇 海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 MDAR活性的影响
从图 7 可以看出,从第 0 天到第 14 天整个取样期内,单喷毒死蜱处理组菠菜叶片MDAR活性较对照组分
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蛋白
质
图 6摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中 DHAR活性的影响
Fig. 6摇 Effects of alginate / Ce on DHAR activity in spinach leaves under chloryrifos stress
别提高 16. 91% ,8. 18% 、17. 39% 、7. 63% 、36. 87%和 3. 73% ,除第 1 和 14 天外,均达到显著性差异(P<
0郾 05)。 喷施适宜浓度的海藻酸铈配合物较单喷毒死蜱处理组有提高 MDAR活性的作用,如在第 3、5、14 天,
喷施 300 倍海藻酸铈配合物处理组菠菜叶片 MDAR 活性分别比单喷毒死蜱组增加了 19. 46% 、16郾 14% 、
16郾 40% ,差异显著(P<0. 05)。 上述结果说明喷施适宜浓度的海藻酸铈配合物在一定程度上能起到缓解毒死
蜱胁迫对 MDAR活性影响的作用。
蛋白
质
图 7摇 海藻酸铈对毒死蜱胁迫下菠菜叶片中MDAR活性的影响
Fig. 7摇 Effects of alginate / Ce on MDAR activity in spinach leaves under chloryrifos stress
3摇 讨论与结论
植物在逆境下或衰老时H2O2 发生累积并氧化胞内核酸、蛋白质等生物大分子,使细胞膜遭受损害,加速
细胞衰老和解体[21]。 APX被认为是植物细胞中有效分解 H2O2 的重要酶之一[22]。 孙锦等[23]研究发现海水
胁迫下,耐海水品种“荷兰 3 号冶菠菜中 APX活性显著提高,对H2O2有较强的清除能力,从而使叶绿体膜氧化
损伤较轻。 本试验研究表明,APX对毒死蜱胁迫非常敏感,胁迫初期(药后前 7d)菠菜叶片中 APX 活性明显
提高,此时 APX促进了 AsA将H2O2转化成 H2O,从而减轻了H2O2对菠菜的伤害,这是植物体受到非生物胁迫
后的一种应激反应,是自我修复的保护机制;随着处理时间的延长,菠菜中毒死蜱的残留量逐渐减少,毒死蜱
胁迫对 APX活性的影响也逐渐减弱,H2O2含量也开始慢慢降低,逐渐恢复到对照水平。 这说明 APX 在清除
因毒死蜱胁迫而导致 H2O2含量升高的过程中发挥着重要的作用。
在 AsA鄄GSH循环中, APX利用 AsA将 H2O2还原成 H 2O, 同时形成 MDHA, MDHA很不稳定, 一部分
被 MDAR还原为 AsA,另一部分进一步氧化生成脱氢抗坏血酸(DHA )。 DHA 以 GSH 为底物, 在 DHAR 的
作用下生成 AsA,此反应产生的氧化型谷胱甘肽 (GSSG) 又在 GR 的催化下被还原成 GSH[24鄄25]。 在植物体
内,GR 通过使胞内谷胱甘肽库保持在还原状态而在氧化胁迫响应中具有重要作用[26鄄27]。 GR 活性直接影响
916摇 2 期 摇 摇 摇 栾霞摇 等:海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 摇
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细胞 GSH库的水平,高 GR活性可使细胞内 GSH维持在高浓度状态,较高的 GSH含量可使膜蛋白结构稳定,
GSH含量及 GR活性水平被认为是机体抗氧化状态的重要标志[28鄄30]。 本研究表明,在毒死蜱胁迫下,菠菜叶
片中 H2O2大量积累,此时酶促系统与非酶促系统共同作用清除菠菜体内的活性氧。 一方面非酶促抗氧化物
质 AsA和 GSH 被大量消耗用以清除因农药胁迫产生的H2O2,导致 AsA 和 GSH 含量降低;另一方面,APX、
GR、DHAR、MDAR等抗氧化酶系统的活性升高,促进菠菜体内H2O2的清除,减轻了毒死蜱胁迫对植物体造成
的伤害。 喷施海藻酸铈配合物处理组与单喷毒死蜱处理组相比,H2O2积累量减少, AsA和 GSH含量升高,说
明海藻酸铈配合物缓解了毒死蜱胁迫造成的H2O2含量的积累,能更快地使菠菜叶片的活性氧代谢及相关的
抗氧化酶系统恢复到对照水平。 就缓解毒死蜱胁迫的效应而言,APX、GR、DHAR、MDAR 等抗氧化酶的酶促
系统对毒死蜱胁迫的缓解效应不及非酶促抗氧化物质的缓解作用明显。 而关于海藻酸铈配合物是否作为信
号物质促进毒死蜱胁迫下菠菜体内相关抗氧化酶活性及非酶促抗氧化物质含量的提高,还是铈配合物水解磷
酯键使得毒死蜱被降解导致胁迫作用减弱的结果,有待于进一步研究。
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126摇 2 期 摇 摇 摇 栾霞摇 等:海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸鄄谷胱甘肽循环的影响 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 2 January,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Dynamics of demersal fish species diversity and biomass of dominant species in autumn in the Beibu Gulf, northwestern South
China Sea WANG Xuehui, QIU Yongsong, DU Feiyan, et al (333)………………………………………………………………
Spatial variation in species richness of birds and mammals in mainland China
DING Jingjing, LIU Dingzhen, LI Chunwang, et al (343)
…………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Comparative study on learning behavior and electroantennogram responses in two geographic races of Cotesia glomerata
WANG Guohong, LIU Yong, GE Feng, et al (351)
………………
………………………………………………………………………………
Biological characteristics and habitat requirements of Parnassius imperator (Lepidoptera: Parnassidae)
FANG Jianhui, LUO Youqing, NIU Ben,et al (361)
………………………………
………………………………………………………………………………
Annual variability in biological characteristics of Illex argentinus in the southwest Atlantic Ocean
FANG Zhou, LU Huajie, CHEN Xinjun, et al (371)
……………………………………
………………………………………………………………………………
The impact of run鄄of stream dams on benthic macroinvertebrate assemblages in urban streams
HAN Minghua, YU Haiyan, ZHOU Bin, et al (380)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Effect of suspended sediment on the feeding physiology of Pinctada martensii in laboratory
LI Zhimin, SHEN Yuchun, YU Nantao, et al (386)
……………………………………………
………………………………………………………………………………
Potential nutrient limitation of phytoplankton growth in the Western and Central Pacific Ocean
XU Yanqing, CHEN Jianfang, GAO Shengquan, et al (394)
………………………………………
………………………………………………………………………
Ingestion of selected HAB鄄forming dinoflagellates ZHANG Qingchun, YU Rencheng, SONG Jingjing, et al (402)……………………
Formation of aggregation by Phaeocystis globosa (Prymnesiophyceae) in response to high grazing pressure
WANG Xiaodong, WANG Yan (414)
……………………………
………………………………………………………………………………………………
Growth and reproduction of the green macroalga Ulva prolifera ZHANG Bixin, WANG Jianzhu, WANG Yifu, et al (421)…………
Screening of growth decline related genes from Alexandrium catenella ZHONG Jie, SUI Zhenghong, WANG Chunyan, et al (431)…
Analysis of inherent optical properties of Lake Taihu in spring and its influence on the change of remote sensing reflectance
LIU Zhonghua, LI Yunmei, LU Heng, et al (438)
…………
…………………………………………………………………………………
Neural network modeling of the eutrophication mechanism in Lake Chenghai and corresponding scenario analysis
ZOU Rui,DONG Yunxian, ZHANG Zhenzhen, et al (448)
……………………
…………………………………………………………………………
The compensatory growth of shrubby Pinus thunbergii response to the boring stress in sandy coast
ZHOU Zhen, LI Chuanrong, XU Jingwei, et al (457)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Selected body temperature and thermal tolerance of tadpoles of two frog species (Fejervarya limnocharis and Microhyla ornata)
acclimated under different thermal conditions SHI Linqiang, ZHAO Lihua, MA Xiaohao, et al (465)…………………………
Effects of landscape structure and key landscape factors on aphids鄄parasitoids鄄hyper parasitoids populations in wheat fields
ZHAO Zihua, WANG Ying, HE Dahan, et al (472)
…………
………………………………………………………………………………
Effects of cadmium on lipid peroxidation and ATPase activity of plasma membrane from Chinese kale (Brassica alboglabra Bailey)
roots ZHENG Aizhen (483)…………………………………………………………………………………………………………
Effects of ginger aqueous extract on soil enzyme activity, microbial community structure and soil nutrient content in the rhizosphere
soil of ginger seedlings HAN Chunmei, LI Chunlong, YE Shaoping, et al (489)…………………………………………………
Manganese tolerance and accumulation in mycelia of Cordyceps kyusyuensis
LUO Yi, CHENG Xianhao, ZHANG Congcong, et al (499)
……………………………………………………………
………………………………………………………………………
Influence of oxytetracycline exposure on antibiotic resistant bacteria and enzyme activities in wheat rhizosphere soil
ZHANG Hao, ZHANG Lilan, WANG Jia, et al (508)
…………………
……………………………………………………………………………
Effects of elevated nitrogen deposition on soil organic carbon mineralization and soil enzyme activities in a Chinese fir plantation
SHEN Fangfang, YUAN Yinghong, FAN Houbao, et al (517)
……
……………………………………………………………………
Differences in clonal growth between female and male plants of Rhus typhina Linn. and their diurnal changes in photosynthesis
and chlorophyll fluorescence ZHANG Mingru,WEN Guosheng,ZHANG Jin,et al (528)…………………………………………
Soil water holding capacity under four typical ecosystems in Wuyunjie Nature Reserve of Hunan Province
PAN Chunxiang, LI Yuyuan, PENG Yi, et al (538)
……………………………
………………………………………………………………………………
The effect of different land use patterns on soil properties in alpine areas of eastern Qilian Mountains
ZHAO Jinmei, ZHANG Degang, LIU Changzhong,et al (548)
…………………………………
……………………………………………………………………
Responses of soil macro鄄fauna to land desertification in sandy grassland LIU Rentao, ZHAO Halin (557)……………………………
Characteristics of cultivable microbial community number and structure at the southeast edge of Tengger Desert
ZHANG Wei,ZHANG Gaosen,LIU Guangxiu,et al (567)
………………………
…………………………………………………………………………
Physiological and ecological responses of maize to different severities of desertification in the Southern Taklamakan desert
LI Lei,LI Xiangyi,LIN Lisha,WANG Yingju,et al (578)
……………
…………………………………………………………………………
Characterization of caloric value in fifteen plant species in Leymus chinensis steppe in Xilin River Basin,Inner Mongolia
GAO Kai, XIE Zhongbing, XU Sutie, et al (588)
……………
…………………………………………………………………………………
Spatial pattern responses of Achnatherum splendens to environmental stress in different density levels
ZHANG Mingjuan, LIU Maosong, XU Chi,et al (595)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of environmental factors on species distribution and diversity in an Abies fargesii鄄Betula utilis mixed forest
REN Xuemin, YANG Gaihe, WANG Dexiang, et al (605)
……………………
…………………………………………………………………………
Effects of alginate cerium complexes on ascorbate鄄 glutathione cycle in spinach leaves under chlorpyrifos stress
LUAN Xia,CHEN Zhende,WANG Dongfeng,et al (614)
………………………
……………………………………………………………………………
Analysis on spatiotemporal changes of urban thermal landscape pattern in the context of urbanisation: a case study of Xiamen
City HUANG Jucong, ZHAO Xiaofeng, TANG Lina, et al (622)…………………………………………………………………
The analysis of the green vegetation cover change in western Sichuan based on GIS and Remote sensing
YANG Cunjian, ZHAO Zijian, REN Xiaolan, et al (632)
………………………………
…………………………………………………………………………
An inventory of BVOC emissions for a subtropical urban鄄rural complex: Greater Taizhou Area
CHANG Jie, REN Yuan, SHI Yan, et al (641)
…………………………………………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Litter decomposition and nutrient dynamics of Carex lasiocapa under different water conditions
HOU Cuicui, SONG Changchun, LI Yingchen, et al (650)
………………………………………
………………………………………………………………………
Nest鄄box color preference and reproductive success of great tit ZHANG Keqin, DENG Qiuxiang, Justin Liu, et al (659)……………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
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