全 文 ：镍对水稻离体叶片脂质过氧化作用的影响
石贵玉　周巧劲
(广西师范大学生物系 , 桂林 541004)
摘　要　杂交水稻离体叶片用 10-3mol/ L N iSO4处理后 , 镍阻抑了叶片在衰老过程中 SOD、 CAT 酶活
性的下降和 AsA 氧化酶活性的上升 , AsA和叶绿素含量的下降得到延缓 , 减少了膜脂过氧化程度。
关键词　镍;杂交水稻;膜脂过氧化
　1997-02-25收稿
　第一作者简介:石贵玉 , 男 , 1953年出生 , 副教授 , 植物生理学专业。
Effect of nickel on lipid peroxidation
in isolated rice leaves
Shi Guiyu　Zhou qiaojing
(Depar tment of Biology , Guangxi Normal Universi ty , Guilin 541004)
Abstract　Apply ing 10-3 mol/ L NiSO 4 solution on the isolated hybrid rice leaves , we found it had the effect of
delaying the decreasa of activities o f SOD and CAT , and the increase of activity of ascorbic acid ox idase.NiSO4
delayed the decrease of ascorbic acid and chlorophyll contents , and decreased lipid peroxidation in isolated hybrid
rice leaves also showed up in this process.
Key words　Nickel;hybrid rice leave;lipid peroxidation
　　水稻叶片衰老和植物组织衰老一样 , 与生物膜的破损有密切关系。研究表明 , 生物膜破损原
因是体内自由基 (O-2 、·OH)及 H2O2累积使膜脂过氧化造成的结果〔1〕 。当植物体内清除自由基
的酶系统如超氧物歧化酶 (SOD), 过氧化氢酶 (CAT)等活性较强和抗氧化剂如抗坏血酸
(AsA), 谷胱甘肽较多时 , 则脂质过氧化能得到相应的控制〔2〕。镍和细胞分裂素一样 , 对植物衰
老有一定的延缓作用〔3〕 , 为探讨镍延缓衰老的生理作用 , 本文研究了杂交水稻离体叶脂质过氧
化作用与 SOD 、 CAT 、 AsA氧化酶等活性及 AsA 含量的关系及镍 (Ni2+)对它们的影响 , 为研
究延缓杂交水稻叶衰老的措施提供依据 。
1　材料与方法
1.1　材料:供试水稻 (Oryza sativa)为杂交品种 “汕优 64” 。以漂白粉消毒 , 自来水浸泡 48 h
后 , 置于 30 ℃培养箱中催芽 , 萌芽后均匀播在瓷盆中以水培养 , 置于28 ℃光照培养箱内 , 每天
广 西 植 物 Guihaia　18 (1):79—81 1998 年 2月　
光照 (2 000 lx)12 h。取苗龄三叶期秧苗的叶子置于 10-3 mol/L NiSO4和蒸馏水中 , 28 ℃暗处
理 48 h , 然后测定各项生理指标 , 每处理至少重复 3次。
1.2　叶绿素含量测定　采用混合液提取〔4〕 , 按 Arnon公式计算叶绿素含量。
1.3　SOD活性测定　按 Giannopolitis和 Ries的方法〔11〕 , 以每单位时间内抑制光化还原 50%的
氮蓝四唑 (NBT)为一个酶活性单位 (U)。
1.4　CAT 活性测定　参照李伯林等方法 , 按每单位时间内 H2O2消失量计算酶活性〔5〕 。
1.5　抗坏血酸含量测定　参照景国安的方法〔6〕 , 1 g 叶片用少量 2%偏磷酸 (内含 8%醋酸)研
磨 , 再以偏磷酸 —醋酸溶液定容至 50 ml , 过滤 , 吸取 5 ml提取液加 1 ml偏磷酸—醋酸和水 104
ml , 用 0.02%2.6—二氯酚靛酚溶液滴定。
1.6　抗坏血酸氧化酶活性测定　采用碘量法〔7〕 。
1.7　丙二醛(MDA)含量测定　采用硫代巴比妥酸反应法〔12〕 。
1.8　膜透性测定　采用电导法〔8〕 , 以电解质外渗百分率表示 。
2　结果与讨论
2.1　Ni2+对水稻叶中叶绿素含量的影响
叶片衰老的显著特征之一是叶绿素含量下降叶色褪绿发黄 。从表 1可见 , 叶片离体后 , 无论
是Ni2+处理还是对照叶中叶绿素含量都急剧下降 。暗放置 48 h , 对照叶片叶绿素含量下降了
39.6%, 经 Ni2+处理者下降 26.0%。表明离体叶片经 Ni2+处理后 , 有延缓叶绿素含量减少的趋
势和明显的保绿作用 。这与聂先舟等的报道一致〔9〕 , 说明 Ni2+可以延缓水稻叶片衰老 。
表 1　Ni2+对离体水稻叶内几种酶活性 、 抗坏血酸和叶绿素含量的影响
Table 1　Effect of nickel on activity of zymes , and contents of AsA and chlorophyll in isolated rice leaves
处理
t reatment
SOD
SOD activity
(酶活单位/ g FW)
CAT
CAT activity
(mg/ g FW.min)
AsA氧化酶
ascorbic acid-
oxidase activity
(μg/ g FW.min)
AsA
ascorbic
acid con tent
(mg/ 100 g FW)
叶绿素
chlorophyll
content
(mg/ g FW)
处理前
ago t reatmenting
474.1(100.0) 182.0(100.0) 0.507(100.0) 8.58(100.0) 1.291(100.0)
对　照
cont rol
175.9(37.1) 153.4(84.3) 0.929(183.2) 5.88(68.5) 0.780(60.4)
Ni2+
Nickel
208.4(44.0) 165.1(90.7) 0.776(153.1) 6.90(80.4) 0.955(74.0)
2.2　Ni2+对水稻叶中 SOD和 CAT 活性的影响
杂交水稻离体叶片暗放置 48 h后 , SOD和 CAT 活性均呈下降趋势 , 其中经 Ni2+处理的叶
片 , SOD活性下降 56.0%, 对照的下降 62.9%, CAT 活性下降 9.3%, 对照的下降 15.7%(表
1)。说明 Ni2+对杂交水稻离体叶片中的 SOD和 CAT 活性的下降 , 有一定的延缓作用 , 从而减
少了 O-2 和 H2O2的积累 , 降低了叶片组织中 MDA积累量和脂质过氧化的程度 。
2.3　Ni2+对水稻叶中 MDA 产生量和膜透性的影响
MDA是脂质过氧化的产物 , 而膜透性增加是膜系统损伤的表现之一 。从表 2可知 , 杂交水
稻离体叶片暗放置 48 h后 , MDA 产生量和质膜透性均有增加。Ni2+处理的叶片 MDA产生量明
显低于对照的 , 膜透性的增加亦明显低于对照。说明 Ni2+对水稻离体叶片 MDA产生量和膜透性
80 广　西　植　物 18 卷　
的增加具有显著的阻抑作用 , 这可能与 Ni2+处理的叶片内 SOD和 CAT 活性高于对照水平 , 及
时清除过多的自由基 , 减轻膜伤害有关 。
表 2　Ni2+对离体水稻叶 MDA 产生量和膜透性影响　
Table 2　Effect of N ickel on MDA yield and membrane
permeability in isolated rice leaves
处理
treatment
MDA
MDA yield
(nmol/ g FW)
膜透性
membrane
permeability(%)
处理前
ago treatmenting
18.67(100.0) 12.70
对　照
control
31.27(167.5) 16.50
N i2+
Nickel
21.84(117.0) 14.63
2.4　Ni2+对水稻叶中 AsA 含量和 AsA 氧化酶
活性的影响
从表 1可见 , 杂交水稻离体叶片暗放置 48
h后 , AsA 氧化酶活性呈上升趋势 , 其中对照
叶内 AsA氧化酶活性的增加高于 Ni2+处理叶
的增加量。相反 , AsA 含量则呈现下降趋势 ,
经Ni2+处理的叶片 AsA 量下降较少。Mukher
jee 等指出 , 眉豆叶片经抗氧化剂处理后 , 在水
分胁迫下 , 其 H2O2含量和 AsA 氧化酶活性降
低 , 调节了 H2O2和 AsA 的水平〔13〕 。本实验亦
见 , 由于 Ni2+处理的叶片 AsA 氧化酶活性增
加幅度小于对照 , 保持了较高的 AsA 含量 。
AsA是重要的抗氧化剂 , 对植物组织衰老有一定的延缓效应 , 这可能是由于 AsA 通过清除体内
过多的H2O2 , 使产生·OH的底物减少 , 从而对膜结构和功能起到一定的保护作用〔10〕 。本实验也
表明 , Ni2+处理的水稻叶片保持较高水平的 AsA , 并与 SOD 、 CAT 协同作用 , 可能阻抑了体内
自由基的积累 , 从而减轻膜伤害 , 延缓了杂交水稻叶片的衰老过程 。
廖　静 、邵　文 、林小丰 、林德芬和桂小红等同志参加部分测试工作 , 特此致谢!
参 考 文 献
1　王建华 , 刘鸿先 , 徐　同.超氧物歧化酶(SOD)在植物逆境和衰老生理中的作用.植物生理学通讯 , 1989 , (1):1
2　林植芳 , 李双顺 , 林桂珠等.水稻叶片的衰老与超氧物歧化酶及脂质过氧化作用的关系.植物学报 , 1984 , 26(6):605
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4　陈福民 , 陈顺伟.混合液法测定叶绿素含量的研究.林业科技通讯 , 1984 , (2):4
5　李伯林 , 梅慧生.燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系.植物生理学报 , 1989 , 15(1):6
6　景国安 , 忻秋萍 , 卢帼芬.2.6—二氯酚靛酚测定果蔬还原型抗坏血酸方法的改进.植物生理学通讯 , 1985 , (5):41
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