全 文 ：植物生理学通讯 第 40 卷 第 2期，2004 年 4 月178
亚硒酸钠对小麦幼苗中谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶活性以及谷
胱甘肽含量的影响
赵耀 吴珍龄* 杨盛山
西南农业大学农学与生命科学学院, 北碚 400716
提要 用 1.0 mg.L-1 的亚硒酸钠根施小麦幼苗，测定亚硒酸钠对谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶活性以及还原性
谷胱甘肽含量的结果表明，外源亚硒酸钠对麦苗地上部的谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶活性均有诱导作用，使
麦苗体内的谷胱甘肽含量水平增加。
关键词 亚硒酸钠; 谷胱甘肽过氧化物酶; 谷胱甘肽转硫酶; 谷胱甘肽
Effects of Sodium Selenite on Glutathione Peroxidase and Glutathione S-trans-
ferase Activities and Glutathione Content in Wheat Seedlings
ZHAO Yao, WU Zhen-Ling*, YANG Sheng-Shan
College of Agronomy and Life Science, Southwest Agricultural University, Beibei 400716
Abstract The results showed that the glutathione peroxidase (GSH-Px) activity, glutathione S-trasferase (GST)
activity and the glutathione (GSH) level in the wheat seedlings treated with exogenous Se were higher than that
of the control seedlings.
Key words sodium selenite; glutathione peroxidase; glutathione S-transferase; glutathione
收稿 2003-07-01 修定 　 2003-11-24
* 通讯作者(E-mail:wuzl@swau.edu.cn, Tel:023-68251330)。
谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,
GSH-Px)和谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-
trasferase, GST)均以谷胱甘肽(glutathione, GSH)为
底物。GSH-Px 通常又称为硒谷胱甘肽过氧化物
酶(Se-GSH-Px)，其活性中心为硒代半胱氨酸(Se-
C y s )，主要的生物学作用是清除脂质氢过氧化
物，并在过氧化氢酶含量很少或H2O2 产量很低的
组织中代替过氧化氢酶清除 H2O2[1]。而 GST 通常
又称之为不含硒的谷胱甘肽过氧化物酶(Non-Se-
GSH-Px)[2]，其主要的生物学作用是可以与许多
亲电性药物结合，起解毒作用，也有减轻脂类
过氧化的作用[3]。因此 GST 与 Se-GSH-Px 之间的
关系应引起人们的重视。关于 GSH-Px 和 GST 的
研究主要集中于动物和微生物，对植物的研究相
对较少。本文研究外源亚硒酸钠对小麦幼苗GSH-
Px 和 GST 活性以及 GSH 含量的影响，以了解其
三者之间的关系。
材料与方法
小麦(Tricticum aestivum)品种川麦107种子，
以75%乙醇消毒5 min，于(25±1)℃下浸种24 h，
(25±1)℃下催芽24 h，选取露白后1 d萌发均
匀一致的种子，播于 2 层滤纸的培养皿(直径 10
cm)中，每皿 30 粒。置于光照度 3 000 lx，昼
温(25± 1)℃，夜温(12± 1)℃，每天12 h光照
的培养箱中培养。前3 d用 Hoagland完全培养液
培养，第 4 天换用不同浓度 Na2SeO3 溶液根施麦
苗，以蒸馏水培养为对照，继续培养 3 d 后，地
上部分用于各项测定。每处理 4 次重复，测定时
重复 3次 。
亚硒酸钠(Na2SeO3)为上海化学试剂厂生产，
AR纯；二硫代硝基苯甲酸(DTNB)，为美国Fluka
公司生产，AR 纯；放线菌素 D( A M D )、环己亚
胺(CHI)均为美国Sigma 公司生产。
GSH-Px 活性测定参照荣征星等[4]和邓修惠
等[5]的 DTNB 显色法；GST 活性和蛋白质含量测
植物生理学通讯 第 40 卷 第 2期，2004 年 4 月 179
定用南京建成生物工程研究所试剂盒的方法进行
[每 mg蛋白在37℃反应1 min，扣除非酶促反应，
使反应体系中GSH浓度降低1 mmol.L-1为1个酶活
力单位，U.mg-1(蛋白)] ；GSH测定参照Ellman[6]
和张宗申等[7]的 DTNB 显色法。
实验结果
1 Na2SeO3处理浓度的筛选
GSH-Px 的活性中心含硒，所以 Na2SeO3 与
Se-GSH-Px 的活性有直接关系。本文以 GSH-Px
的活性变化作为筛选 Na2SeO3 处理浓度的指标。
Hoagland 营养液培养麦苗 3 d，再换用 0.25～
4.0 mg.L-1 的 Na2SeO3 处理 3 d 后，测定其 GSH-
Px 的活性。结果表明，随着 Na2SeO 3 浓度的加
大，GSH-Px 活性增加，1.0 mg.L-1 时活性达到
最大，浓度增至 2.0 mg.L-1 以后，活性反而下
降(表1)。故本文选用1.0 mg.L-1为Na2SeO3处理
浓度。
2 Na2SeO3 对麦苗 GSH-Px 活性的影响
由图1可知，施1.0 mg.L-1 Na2SeO3 后的 3 d
中，麦苗 GSH-Px 活性有一定程度的提高，表明
Na2SeO3 对 GSH-Px 有诱导作用。
3 Na2SeO3 对麦苗 GST 活性的影响
由图2可以看出，GST 的活性并不像GSH-Px
那样随着培养时间的增加而增加，而是下降。但
以外源 Na2SeO3 处理后，GST 活性有所提高，比
对 GSH-Px 提高明显。表明 Na2SeO3 对 GST 有较
明显的诱导作用。
4 Na2SeO3 对麦苗中GSH 含量的影响
由图 3 可以看出，麦苗 GSH 含量在第 2 天时
极高，可能是由于测定时麦苗较幼嫩，单位质量
内麦苗数相对较多所致。3 d时急剧下降，随后又
逐渐升高。以 Na2SeO3 处理后，其含量增高，这
表1 不同浓度Na2SeO3 对麦苗GSH-Px活性的影响
Table 1 Effects of Na2SeO3 of different concentrations on the
GSH-Px activity in wheat seedlings
Na2SeO3浓度/mg.L-1 GSH-Px活性/mmol.g-1(FW).min-1
0 1.702±0.117
0.25 1.756±0.087
0.5 1.879±0.121
1.0 1.937±0.106
2.0 1.782±0.124
4.0 1.683±0.098
图 1 Na2SeO3 对麦苗GSH-Px活性的影响
Fig.1 Effects of Na2SeO3 on GSH-Px activity in
wheat seedlings
图 2 Na2SeO3 对麦苗GST活性的影响
Fig.2 Effects of Na2SeO3 on the GST activity in
wheat seedlings
图 3 Na2SeO3 对麦苗GSH 含量的影响
Fig.3 Effects of Na2SeO3 on the GSH content in
wheat seedlings
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表明 Na 2S e O 3 对麦苗体内的 GSH 的含量亦有影
响。
讨 论
谷胱甘肽过氧化物酶作为生物体内普遍存在
的一种抗氧化酶，从 20 世纪 60、70 年代就得到
广泛的研究。它能将脂质过氧化物和 H2O2 还原成
相应的醇和水，并与维生素 E 协同作用，阻止脂
质过氧化的链式反应，具有抗氧化功能，可保护
细胞膜免受过氧化物的刺激和损伤[8]。谷胱甘肽
转硫酶可以和许多亲电性药物结合发挥解毒作用。
它不仅是生物体内重要的解毒酶素，而且还具有
GSH-Px(非硒依赖性)的活性，可减轻脂质过氧化
作用[3]。而 GSH 作为两酶的作用底物，在生物体
抗氧化与解毒过程中同样有重要作用，其参与的
反应有：
CSH-Px
2GSH+H2O 2 GSSG+2H2O

CSH-Px
2 G S H +R O O H G S S G + 2 R O H

GST
2 G S H + R O O H R O H + H 2O + G S S G
本文结果表明：1.0 mg.L-1的 Na2SeO3能提高
麦苗GSH-Px 和 GST 的活性，增加 GSH 含量。GST
活性与 GSH-Px 活性不一样，并不随着培养时间
的增加而增加，反而下降。这暗示 GSH-Px 可能
与 GST 之间存在某种动态平衡关系和协同作用。
至于硒诱导 GSH-Px 合成的作用机制，以及非硒
依赖性的 GST 活性为什么会随硒处理时间的增加
而增加的问题，尚待进一步研究。
参考文献
1 Ladenstein R, Epp O, Bartel K et al. Structure analysis and
molecular model of the selenoenzyme: glutathione peroxidase
of 2.8Å resolution. J Mol Biol, 1979,134:199～218
2 方允中. 过氧化氢酶与过氧化物酶.见：方允中，李文杰主
编. 自由基与酶——基础理论及其在生物学和医学中的应用.
北京：科学出版社，1989.126～146
3 方允中. 过氧化氢酶与过氧化物酶.见：方允中，郑荣梁主
编. 自由基生物学的理论和应用. 北京：科学出版社，2002.
213～232
4 荣征星，刘慧中，鲍景奇等.小鼠全血中谷胱甘肽过氧化物
酶活力的微量测定法.生物化学与生物物理学进展，1994，
21(4):362～366
5 邓修惠，黄学梅，李伟道.改良 DTNB 比色法测定血清GSH-
Px活力.重庆医学，2000,29(5):445
6 Ellman GL.Tissue sulfhydryl groups. Arch Biochem Biophys,
1959,82:70～77
7 张宗申，利容千，王建波.外源Ca2+预处理对高温胁迫下辣
椒叶片细胞膜透性和 GSH、AsA 含量及 Ca2+ 分布的影响.植
物生态学报，2001,25(2):230～234
8 Raddy K. Effects of dietary selenium and autoxidized lipids on
the glutathione peroxidase system of gastrointestinal tract and
other tissues in the rat. J Nutr, 1974,194:1069～1074