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温度对三叶青组培苗SOD、MDA等指标的影响



全 文 :972 2010 年第 5 期
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
分含量较适宜,而其它品种的各主要化学成分含量
协调性相对较差。
云南 6 个主产烟区烟叶的水溶性总糖、还原糖
含量明显偏高,总氮、烟碱和氯离子含量适宜,蛋
白质、挥发酸、挥发碱、钾离子含量和石油醚提取
物总量偏低[2]。除蛋白质含量有差异外,其它各
主要化学成分含量特点与本研究一致。此含量特点
可能与云南特殊的气候条件有关,昼夜温差大和紫
外线较强都有利于糖分积累。在以后的育种研究中
可以适当选育石油醚提取物、挥发酸和挥发碱含量
较高的品系,以增强化学成分含量协调性,提高香
气质和香气量。
参考文献:
[1] 云南省烟草科学研究所,中国烟草育种研究 (南方)中心 .
云南烟草栽培学 [M]. 北京:科学出版社,2007.
[2] 王瑞新 . 烟草化学 [M]. 北京:中国农业出版社,2003.
[3] 邵惠芳,郭波,任晓红,等 . 云南烤烟主产烟区烟叶化学
成分比较分析 [J]. 安徽农业科学,2007,35 (7):1957
- 1959.
(责任编辑:张才德)
收稿日期:2010-07-09
基金项目:杭州市科技局科研院所专项项目 (20061922N03)
作者简介:钱丽华 (1975 -),女 ,浙江淳安人,高级农艺师,大学,从事植物生物技术研究。E-mail:menoyqlh@ hotmai. com。
温度对三叶青组培苗 SOD、MDA等指标的影响
钱丽华1,阮松林1,戴丹丽2,忻 雅1
(1. 浙江省杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 310024;2. 浙江省农业科学院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)
摘 要:用 MS 培养基上培养 8 d 的三叶青试管组培苗,进行不同温度的处理并培养一个继代周期后测定其
鲜重、超氧化物歧化酶 (SOD)、丙二醛 (MDA)和可溶性蛋白等生理指标,以研究不同温度梯度处理对三叶青
试管组培苗生长的影响,探究组培苗耐高温和低温逆境能力,为三叶青生产栽培实践提供技术参考依据。试验
结果表明,30 ~ 35 ℃为三叶青试管组培苗最适宜生长温度,平均鲜重增加达到4. 402 7 ~ 5. 149 3 g,明显优于其
它各处理,其 SOD 酶活性增强,MDA 含量偏低,膜修复能力增强,可溶性蛋白含量增加,而40 ℃以上高温或
10 ℃以下低温则不利于三叶青试管组培苗的生长。
关键词:三叶青;试管组培苗;鲜重;SOD;MDA;可溶性蛋白;最适生长温度
中图分类号:S 567. 23 + 9 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2010)05-0972-03
三叶青是葡萄科多年生蔓生藤本植物,分布于
浙江、江西、福建等 10 多个省 (区),医学临床
试验表明具有清热解毒、消肿散结、祛风化痰、活
血止痛的功效,可用于治疗小儿高热、扁桃体炎、
肝炎及病毒性脑膜炎等多种疾病,也是抗肿瘤常用
药物,而且对肝癌和血癌细胞具有 “促凋亡作
用”。国内关于三叶青药理、抗病机制方面的研究
很多,但有关三叶青生理方面的研究罕见报道。三
叶青对生长环境要求苛刻、生长速度极其缓慢,野
生资源稀少,因人为狂采滥挖,已濒临灭绝,为了
保护三叶青野生资源,提高其人工驯化栽培水平,
实现三叶青产业化发展,特开展高温、低温等不同
温度梯度处理对三叶青试管组培苗生长影响的研
究,筛选出三叶青试管组培苗最适生长温度,探究
组培苗抗高温和低温逆境能力,以期为三叶青田间
驯化栽培管理提供技术参考依据和指导。
1 材料与方法
以三叶青 3 cm 左右的不定芽为供试材料。将
三叶青不定芽接种于继代培养基上,每瓶接种大小
一致的不定芽 5 株,光照培养 8 d,不定芽基部愈
伤组织膨大,然后在光照培养箱中进行高温和低温
处理,每个处理 3 瓶,处理前称量不定芽原始鲜
重,高温处理为30 ℃,35 ℃,40 ℃,45 ℃ 4 个
温度,低温处理为10 ℃和5 ℃ 2 个温度,对照为
25 ℃,高温处理时间为 16 h,低温处理时间为 24
钱丽华,等:温度对三叶青组培苗 SOD、MDA 等指标的影响 973
h,处理后将其转入对照温度下继续培养,1 个月
后取出称量各处理不定芽鲜重,同时测定超氧化物
歧化酶 (SOD)、丙二醛 (MDA)、可溶性蛋白等
生理指标。
SOD 活性测定。取 1 g 试管组培苗不定芽材
料,加入预冷 2 mL 25 mmol,pH 值 7. 8 的磷酸缓
冲液 (含 0. 2 mmol EDTA、2 mol·L - 1抗坏血酸和
2% PVP)和少量石英砂粉末,在冰浴中研磨成匀
浆,倒入 1. 5 mL 离心管中,于 4 ℃ 下 12 500
r·min - 1 离心 20 min,取上清液转入 1. 5 mL 离心
管中,置于 4 ℃ 备用。将 50 μL 上清液和 3 mL
NBT 反应液 (含 50 mmol 磷酸缓冲液、13 mmol 甲
硫氨酸、63 μmol NBT、1. 3 mol 核黄素和 0. 1 mol
EDTA),放入 10 mL 试管中,在25 ℃ 下光照 30
min。空白以 3 mL NBT 反应液 + 50 μL 的缓冲液作
本底,用缓冲液调零。以抑制 NBT 光化还原为 1
个酶活力单位。
MDA 含量测定。取 1 g 试管组培苗不定芽材
料,加入预冷 3 mL 50 mmol、pH 值 7. 8 磷酸缓冲
液 (含 2% PVP)和少量石英砂粉末,在冰浴中研
磨成匀浆,倒入 1. 5 mL 离心管中,于 4 ℃ 下
12 500 r·min - 1 离心 20 min,取上清液转入 1. 5
mL 离心管中,置于4 ℃备用。取 1 mL 上清液和 3
mL TCA 反应液 (0. 6% TBA 和 20% TCA),放入
10 mL 试管中,在95 ℃水浴中保温 30 min,然后
立即置于冰浴中冷却,在4 ℃下12 500 r·min - 1离
心 10 min,在 532 和 600 nm 波长下测定光密度,
按经验公式计算获得 MDA 含量。
可溶性蛋白含量测定。取 0. 5 g 试管组培苗不
定芽材料,加入预冷 2 mL 25 mmol 、pH 值 7. 8 磷
酸缓冲液 (含 0. 2 mmol EDTA、2 mol·L - 1 抗坏血
酸和 2% PVP)和少量石英砂粉末,在冰浴中研磨
成匀浆,倒入 1. 5 mL 离心管中,于4 ℃下12 500
r·min - 1 离心 20 min,取上清液转入 1. 5 mL 离心
管中,置于4 ℃备用。取 20 μL 上清液和 3 mL 考
马斯亮兰 G-250 溶液 (0. 6% TBA 和 20% TCA),
放入 10 mL 试管中,在室温下反应 15 min,在 595
nm 波长下测定光密度。以牛血清 (BSA)为标准
对照,计算可溶性蛋白含量。
2 结果与分析
2. 1 对鲜重的影响
测定结果 (图 1) 表明,在高温处理中,
30 ℃、35 ℃处理后三叶青试管组培苗鲜重增加最
明显,平均鲜重增加达到4. 402 7 ~ 5. 149 3 g,两
者之间不存在显著差异,但均极显著优于其它 4 个
处理。在 25 ~ 35 ℃范围内,随着温度的上升,三
叶青试管植株鲜重呈递增趋势,但当温度升至
40 ℃,三叶青试管植株鲜重增加明显减少,且低
于其它 5 个处理,当温度升至45 ℃时,三叶青试
管植株全部黄化死亡。低温处理,随着温度的下
降,三叶青试管植株鲜重增加逐渐减少,但两者之
间不存在显著差异,与对照之间也不存在显著差
异,这有待于进一步分析。因此,我们认为 30 ~
35 ℃是三叶青试管组培苗生长的最适宜温度,而
40 ℃以上或10 ℃以下温度则不利于三叶青试管组
培苗生长。
图 1 不同温度处理后三叶青试管组
培苗鲜重变化
2. 2 对 SOD 酶活性的影响
25 ~ 35 ℃温度范围内,随着温度的上升,三
叶青试管组培苗 SOD 酶活性逐渐上升,在35 ℃时
达到最高 (图 2),当温度上升至40 ℃时,SOD 酶
活性快速下降至最低;低温5 ℃ 或10 ℃ 处理后,
三叶青试管组培苗 SOD 酶活性均低于对照,两者
之间不存在显著差异。由此可见,35 ℃时 SOD 酶
活性最高,而40 ℃时 SOD 酶活性则最低。
图 2 温度处理三叶青组培苗 SOD
酶活性的变化
974 2010 年第 5 期
2. 3 对 MDA 含量的影响
从图 3 看出,25 ~ 35 ℃范围内,随着温度的
上升,MDA 呈下降趋势,35 ℃时三叶青试管组培
苗的 MDA 含量降至最低,当温度升至40 ℃,三叶
青试管组培苗中 MDA 含量大幅增加,明显高于其
它各处理,30 ℃处理后三叶青试管组培苗中 MDA
含量与对照基本一致;低温处理中,5 ℃下三叶青
组培苗中 MDA 含量高于对照,而10 ℃下 MDA 含
量低于对照,这有待于进一步分析。由此可见,
40 ℃下 MDA 含量最高,其次为5 ℃,而35 ℃ 时
MDA 含量则最低。
图 3 温度处理三叶青组培苗 MDA 含量的变化
2. 4 对可溶性蛋白含量的影响
25 ~ 35 ℃范围内,随着温度上升,可溶性蛋
白含量也随之升高,且以35 ℃时可溶性蛋白含量
最高,当温度升至40 ℃时,可溶性蛋白明显下降
(图 4);5 ℃,10 ℃ 低温处理后三叶青试管组培
苗可溶性蛋白含量均高于对照。由此可见35 ℃及
10 ℃以下都引起植株可溶性蛋白含量的增加,而
40 ℃以上则引起可溶性蛋白含量的下降。
图 4 温度处理三叶青组培苗可溶性
蛋白含量的变化
3 小结与讨论
30 ~ 35 ℃是三叶青试管组培苗生长的最适宜
温度,平均鲜重增加达到4. 402 7 ~ 5. 149 3 g;而
40 ℃以上或10 ℃以下温度则不利于三叶青试管组
培苗生长,植株生长缓慢,鲜重变化小。
SOD 酶含量随温度上升而上升,在35 ℃时达
到最高,这主要是由于在温度胁迫下,植物会通过
调节自身的防御体系对温度胁迫作出适应性反
应[1],导致 SOD 酶活性上升,而40 ℃以上或10 ℃
以下温度处理后 SOD 酶含量明显较其它处理低,
这可能是由于此时温度胁迫已经超过了三叶青机体
的耐受能力,无法清除体内过多的活性氧,SOD
酶活性下降,膜修复能力减弱,植株生长缓慢。
MDA 是膜系统受害的一个重要标志之一[2]。
5 ℃和40 ℃处理后 MDA 含量明显较其它处理高,
这可能是由于高低温逆境下,三叶青试管苗细胞膜
脂发生了过氧化,产生了植物细胞膜脂过氧化的产
物 MDA,从而对膜造成严重伤害。
一般认为可溶性蛋白含量与植物的抗冷性之间
存在密切关系。在逆境胁迫条件下,植物可溶性蛋
白含量会增加,由于它的亲水胶体性质强,能增加
细胞持水性,因此可减少原生质因结冰而伤害致死
的可能性[3]。试验中 5 ~ 10 ℃低温胁迫可能诱导
了低温相关蛋白表达,植株产生抗冷应急反应,引
起可溶性蛋白含量明显增加;35 ℃温度时可溶性
蛋白含量最高,这可能与三叶青生长相关蛋白的增
加有关;40 ℃温度抑制了三叶青试管组培苗生长,
可溶性蛋白含量有所下降,可能与高温胁迫下蛋白
质合成受阻或发生降解有关,杨华庚等[4]对蝴蝶
兰幼苗进行高温胁迫试验中,也发现高温胁迫下蛋
白质含量在下降,推测与蛋白质合成受阻或降解
有关。
试验结果表明,三叶青栽培中生长温度为 30
~ 35 ℃时,有利于幼苗地上部生长;当温度降至
10 ℃以下或升至40 ℃以上时,则需考虑做好保温
或降温措施。
参考文献:
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(责任编辑:张才德)