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水分胁迫对夏枯草幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响



全 文 :2.2.6 重复性试验 取一批样品进行5次测定,计
算测定结果的平均值为0020%,RSD27%。
2.2.7 加样回收试验 称取已知含量的样品5份,
分别加入豆甾7烯醇对照品,依样品溶液制备方法操
作,结果见表1。
表1 豆甾7烯醇加样回收试验
称样量/mg 样品中量/mg 测定量/mg回收率/%平均值/%RSD/%
5007 01001 02045 1000    
5012 01002 02042 996    
5145 01029 02129 1054 1019 30
5353 01071 02167 1049    
5021 01004 02042 994    
  注:加入量均为01044mg
2.2.8 样品含量测定 按上述方法,分别对10个不
同市售的银柴胡药材中的豆甾7烯醇的含量进行测
定。由外标两点法计算即得。结果见表2。
表2 银柴胡样品测定结果
样品来源 质量分数/% 样品来源 质量分数/%
宁夏银川  0020 陕西西安  0012
安徽合肥  0027 广东广州  0025
江苏扬州  0021 甘肃西和  0026
四川荷花池 0030 北京东城  0017
河南南阳  0024 内蒙古赤峰 0019
3 结果与讨论
3.1 提取溶媒的选择
根据豆甾7烯醇的性质,选择了甲醇、95%乙醇、
无水乙醇、丙酮、醋酸乙酯、氯仿等溶媒进行了提取,最
后均挥干溶剂,用甲醇转溶至20mL量瓶中,作为供试
品溶液,对不同溶媒对测定结果的影响进行了考察,试
验结果表明,使用甲醇作为提取溶媒,提取效果较好,
所以选择甲醇作为供试品溶液制备的提取溶媒。
3.2 提取方法的选择
使用甲醇作为提取溶媒,分别对超声、回流、冷
浸不同的提取方法进行了考察。结果表明,使用超
声波处理的方法制备供试品溶液,可以获得最佳的
提取效果,故选择超声提取法作为供试品溶液的提
取方法。
3.3 提取时间的选择
使用甲醇作为提取溶媒,用超声处理作为提取
方法,分别对超声处理30,45,60min进行了考察。
结果表明,使用甲醇作为提取溶媒,采用超声提取
法,提取45min可获得最佳的提取效果,供试品制
备确定超声处理时间为45min。
3.4 溶媒用量的选择
用甲醇作为提取溶媒,分别加入甲醇20,30,40mL
进行提取,超声处理45min,考察不同溶媒用量对测定
结果的影响。结果表明,取药材1g时使用40mL甲
醇,峰面积值最大,但进行含量测定时经过取对数后,
与20mL时没有差别,所以将甲醇用量确定为20mL。
3.5 由于对照品豆甾7烯醇紫外为末端吸收,且
未见文献报道豆甾7烯醇高效液相含量测定方法,
所以本文采用蒸发光散射检测器检测,并建立了相
应的含量测定条件,本方法快速、准确、可行。
[参考文献]
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[责任编辑 王亚君]
[收稿日期] 20070530
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772730)
[通讯作者] 郭巧生,Tel:(025)84396591,Email:gqs@njau.
edu.cn
水分胁迫对夏枯草幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响
周黎君,郭巧生,胡 君,陈 月
(南京农业大学 中药材研究所,江苏 南京 210095)
  夏枯草 Prunelavulgaris为唇形科夏枯草属植
物,以干燥果穗入药。《中国药典》历版均有收载,
有清火,明目,散结,消肿等功效[1]。主产于江苏,
浙江,安徽,河南等地,喜温和湿润气候,能耐严
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第33卷第7期
2008年4月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 7
April,2008
寒[2]。因其具有良好的药用价值,国内外市场对其
需求量逐渐增加。目前国内外对夏枯草的研究多集
中在药理作用及化学成分上,生理方面除郭巧
生[3],徐玉梅[4]对其种子发芽的试验研究外,其他
抗性方面少有报道。本实验采用聚乙二醇(PEG
6000)模拟水分胁迫处理夏枯草幼苗,测定了其叶
片中保护酶超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶
(POD)的活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA),可
溶性糖含量,旨在探讨水分胁迫对夏枯草幼苗膜脂
过氧化的影响以及保护酶系统与水分胁迫的关系,
为夏枯草水分胁迫机理的研究提供一定的理论依
据。
1 材料
实验所用夏枯草幼苗来自于本研究所。选择生
长一致的夏枯草幼苗,用 PEG6000溶液进行根系
渗透胁迫处理,PEG浓度分别为 CK,5%(轻度胁
迫),10%(中度胁迫),15%(重度胁迫),分别处理
0,1,2,3d后从植株上部第二对叶片起向下取功能
叶进行各项生理指标的测定,每处理重复3次。
2 方法
2.1 酶液的制备 准确称取05g夏枯草幼苗叶
片,剪碎,加入5mLpH78的磷酸缓冲液,冰浴研
磨。匀浆在4℃,12000×g的高速离心机中离心
30min。取上清液即为SOD,POD酶粗提液。
2.2 指标的测定 SOD酶活性用抑制 50% NBT
反应为一个酶活性单位。POD活性采用愈创木酚
显色法,以每分钟内吸光度变化001为一个酶活性
单位。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法。可溶性糖
采用蒽酮比色法[5]。
2.3 数据处理及统计方法
采用SPSS130统计软件对原始数据进行方差
分析、相关回归分析。
2 结果与分析
2.1 对夏枯草幼苗SOD活性的影响
SOD是植物体内清除自由基的最关键的保护
酶之一,能起到清除活性氧、维持氧代谢平衡的重要
作用[5]。处理中,随胁迫的加重,SOD活性增加,可
加速分解体内产生的超氧自由基,减缓膜脂过氧化
速度[6]。夏枯草幼苗随PEG处理程度加深,基本呈
先上升后下降的趋势。表明,夏枯草的自我修复能
力有一个限定范围,在范围之内,修复能力随胁迫增
加而增加,超出这个范围后,此能力下降;PEG处理
3d时,SOD活性随处理加深呈现先降后略升的现
象,与此时夏枯草从形态上已表现出严重的缺失水
分现象,超出其自我修复能力有关,因此 SOD活性
呈现下降趋势(表1)。
2.2 对夏枯草幼苗POD活性的影响
各处理间差异显著,且以重度处理 POD活性最
高。POD也是植物体抗氧化酶系统中重要的酶类。
它能协同其他酶类一起清除H2O2,起保护和稳定生
物膜的作用[5]。随胁迫程度增加,夏枯草POD活性
基本呈现上升趋势,说明在本实验设计中没有出现
夏枯草中 POD所起作用的峰值,也从另一方面说
明,夏枯草植物中的 POD抗氧化性较强,对夏枯草
的保护作用比较明显(表1)。
2.3 对夏枯草幼苗丙二醛含量的影响
丙二醛含量随胁迫程度的加深而基本呈增加趋
势,总体而言,各不同程度胁迫处理之间的相关性
不甚显著。生物膜的稳定性与植物抗旱性的众多研
究结果表明,细胞膜系统的损伤是植物水分胁迫的
重要原因[78]。关于丙二醛含量的变化与膜脂过氧
化的关系,有研究表明,叶片中 MDA含量的增多
与膜相对透性呈显著正相关[9]。在 PEG模拟水分
胁迫处理夏枯草幼苗的过程中,膜相对透性随着胁
迫程度的加深而上升,在重度胁迫与 3d处理时
MDA含量达到最大值,与前人有关MDA的研究相
符 (表2)。
2.4 对夏枯草幼苗可溶性糖含量的影响
可溶性糖含量基本随胁迫程度的加深而增加,
各处理间的差异显著性可从表中反映(表2)。研究
表明,植物在严重干旱状态下,可以产生脱水保护剂
如可溶性糖对细胞起保护作用,使细胞处于一种稳
定的静止状态[10]。
3 结果与讨论
PEG模拟水分胁迫时,夏枯草幼苗随胁迫程度
的增加而萎焉加剧,通过叶片失绿,生长缓慢等外在
形态的表现来适应水分胁迫环境。其中15%PEG
处理3d时,夏枯草严重缺水,叶片变为暗绿并且叶
缘卷曲。此外,随 PEG浓度变大,夏枯草幼苗叶片
中的超氧阴离子自由基及渗透调节物质迅速增加,
细胞原生质膜受到破坏。夏枯草为了保护自身免受
活性氧的伤害,启动内源保护系统,以维持较高的
SOD,POD活性来清除过多的氧自由基,维持体内活
性氧代谢的动态平衡。
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表1 PEG模拟水分胁迫对夏枯草幼苗叶片保护酶活性的影响(珋x±s,n=3)
PEG
/%
SOD/U·g-1
1d 2d 3d
POD/U·(g·min)-1
1d 2d 3d
0 0049±0006ab 0049±0006b 0049±0006c 0007±0002c 0007±0002d 0007±0002d
5 0045±0012aba 0016±0001cb 0057±0001ba 0005±0007cb 0028±0009ca 0038±0002ca
10 0037±0006bc 0046±0003bb 0078±0001aa 0024±0003ab 0049±0001ba 0051±0002ba
15 0057±0001ab 0078±0001aa 0074±0006aa 0019±0001bb 0085±0020aa 0092±0010aa
  注:d表示处理天数;置信区间置信度为95%,其中a,b,c,d为新复极差比较P<005差异显著性;上标表示横向极差比较,下标表示纵向
极差比较(表2同)
表2 PEG模拟水分胁迫对夏枯草幼苗叶片渗透调节物质的影响(珋x±s,n=3)
PEG
/%
MDA/μmol·g-1
1d 2d 3d
可溶性糖/mg·g-1
1d 2d 3d
0 0146±0090a 0146±0090a 0146±0090a 0193±0060c 0193±0060c 0193±0060c
5 0172±0000ab 0199±0001aba 0235±0070bb 0188±0004cb 0546±0122ba 0663±0002ba
10 0173±0030ab 0214±0030abab 0253±0001ba 0343±0018bc 0473±0032bb 0973±0001aa
15 0250±0005ab 0288±0006ab 0488±0090aa 0450±0006ac 0804±0014ab 0923±0009aa
  本实验中的保护酶活性大体呈现出先上升后下
降的趋势,说明夏枯草在水分胁迫下忍受的活性氧
水平存在一个阈值,在此阈值之内植株能够提高保
护酶活性,超过这个阈值,保护酶活性就会下降,活
性氧的积累将超过其清除能力,植株受到损害,这与
王久生等对小麦叶片抗氧化酶的研究[11]相一致。
然而 SOD与 POD活性酶变化并不同步;当
SOD开始出现下降趋势时POD仍在升高;另外可溶
性糖含量的变化趋势与胁迫程度虽在总体上呈正相
关,但变化趋势也不完全一致,甚至3d处理时,中
度胁迫比重度胁迫处理可溶性糖含量要高。这些现
象说明夏枯草保护酶及渗透调节物质的保护机制是
作为一个系统,而并非单一物质来调节的,这与王启
明对大豆苗期保护酶活性的研究相吻合[12]。对于
夏枯草而言,推测 POD可以在逆境胁迫时过度表
达,增强细胞的防卫能力,同时与 SOD互相配合协
同作用,以维持夏枯草幼苗细胞膜的完整性,降低膜
的伤害率,表现出较强的抗旱适应性。
[参考文献 ]
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[责任编辑 张宁宁
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