号分子犎犗调节抗氧化系统

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导读：号分子犎犗调节抗氧化系统第１９卷第１期Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１草业学报ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ８９－９４２０１０年２月信号分子犎犗２２调节抗氧化系统提高高羊茅耐热性研究王艳，李建龙，余醉，薛峰（南京大学

号分子犎犗调节抗氧化系统

第１９卷　第１期Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１

草　业　学　报

ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ

８９－９４

２０１０年２月

信号分子犎犗２２调节抗氧化系统

提高高羊茅耐热性研究

王艳，李建龙，余醉，薛峰

（南京大学生命科学院，江苏南京２）１００９３

摘要：采用盆栽试验，利用１／研究外源低浓度Ｈ２Ｏ０ｍｍｏｌＬ的Ｈ２Ｏ２对冷季型草坪草高羊茅进行叶面喷施处理，２对高羊茅叶片中抗氧化系统的调控作用及其对高羊茅抗热性的影响。结果表明，Ｈ２Ｏ２可能作为信号分子预先增加抗氧化酶的活性，改变抗氧化剂的浓度，从而减轻随后发生的热胁迫对草坪草造成的氧化伤害；在胁迫过程中热胁迫本身增加了Ｐ但是降低了ＣＰＯＤ和ＣＡＴ活性在Ｈ２ＯＯＤ的活性，ＡＴ活性，ＰＯＤ对２预处理后增加不显著，外源Ｈ２Ｏ其中处于提高高羊茅的耐热性可能具有更重要的作用；ｓＡ－ＧＳＨ循环，２显著影响了高羊茅叶片中的Ａ理植株中的Ａ／与高羊茅抗热ＰＸ、ＧＰＸ和ＧＲ的活性在热胁迫过程中增加２０％～１１０％，ＧＳＨＧＳＳＧ下降了８０％，性的提高密切相关。可见信号分子Ｈ２Ｏ２可以通过调控高羊茅的抗氧化系统提高其抗热性。关键词：高温胁迫；冷季型草坪草；信号分子；抗氧化系统；Ｈ２ＯＡｓＡ－ＧＳＨ循环２；

中图分类号：（）Ｓ５４３＋．９０３．４；Ｑ９４５．７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９２０１００１００８９０６



是我国亚热带地区应用最为广泛的一种冷季型草坪草，然而，高温胁迫仍然是犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪）　高羊茅（

１］

其在该地区应用的首要限制因子［。夏季高温会造成草坪质量下降，叶色枯黄，病、虫、杂草危害加剧等各种问

因此冷季型草坪草耐热性和抗热调控机理的研究受到广泛关注。当热胁迫发生时，植物细胞内的氧化还原平题，

衡遭到破坏，过氧化氢（被逐渐积累。Ｈ２Ｏ蛋白质和脂类发生反应，造成氧化伤害Ｈ２ＯＮＡ、２）２能与植物体内的Ｄ

］２

。但是，植物体内存在抗氧化酶和抗氧化剂，可以形成复杂而有效的应激机制，阻止或者延缓和细胞代谢失调［

氧化伤害的发生。过氧化物酶（和过氧化氢酶（是植物中最常见的抗氧化酶，抗坏血酸－谷胱甘肽ＰＯＤ）ＣＡＴ）（循环也是植物体内清除Ｈ２Ｏ它由抗氧化剂，抗坏血酸和谷胱甘肽，以及抗坏ＡｓＡ－ＧＳＨ）２的重要抗氧化系统，、谷胱甘肽过氧化物酶（、谷胱甘肽还原酶（等抗氧化酶共同组成。逆境胁迫下血酸过氧化物酶（ＡＰＸ）ＧＰＸ）ＧＲ）或者各种抗氧化酶的活性越高，则物种的抗逆性越强，这已经在许多植物中都被证ＡｓＡ和ＧＳＨ的含量越高，

１４］

明［。

然而，最近的研究认为胁迫初期由于抗氧化系统的存在和激活，低浓度活性氧不但不会造成氧化伤害，还有

］５

只有当其积累量超出了清除系统的清除能力时，氧化伤害才会形成［。Ｈ２Ｏ可能起到传递压力信号的作用，２在

植物细胞中存在时间长；可以在细胞间跨膜长距离传递；能够快速生成并响应于各种环境胁迫，这些都是细胞中

［５］

信号分子的重要特征，因此，。Ｈ２ＯＨ２Ｏ２作为信号分子的生理功能在最近几年引起广泛的关注２在环境胁迫６］

幼苗的耐寒性［；大麦（防御反应中的信号作用也得到证实，Ｈ２Ｏ犣犲犪犿犪狊）犎狅狉犱犲狌犿狔２预处理可以提高玉米（［］７

种子经过Ｈ２Ｏ，并且抗性的获得与抗氧化酶活性提高以及Ｇ狏狌犾犪狉犲）ＳＨ含量犵２处理后提高了其幼苗的耐盐性

变化相关。

逆境条件下植物首先需要感受逆境信号，并在细胞内传递这些信号，使植物得以对不良环境做出响应，进而通过应激反应提高植物的耐受性和抗性。对逆境信号的生理功能研究不仅可以揭示植物抗逆性机理，而且对推动草坪植物的分子遗传学和进化生物学研究也非常重要。然而有关草坪草信号分子的研究还很少，因此，本研究探讨了低浓度Ｈ２Ｏ２预处理对高羊茅叶片中抗氧化系统的信号调控作用及与其耐热性的关系。

改回日期：２００９０２２０；２００９０３０９收稿日期：

基金项目：国家高科技研究发展计划（项目（）和南京大学博士后科研启动基金（）资助。８６３计划）２００７ＡＡ１０Ｚ２３１０２０８００３０８９作者简介：王艳（），女，山西襄汾人，博士。Ｅ：ｗ１９７８ｍａｉｌａｎａｎ７８２６＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍｇｙ

：ｍａｉｌｌｌｉ２００８＠ｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者。Ｅｊｊ

号分子犎犗调节抗氧化系统

９０）ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１

１　材料与方法１．１　实验材料与方法

实验材料为凌志高羊茅（），草坪草种子购自北京克劳沃种子公司。２犉．犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪ｃｖ．Ｂａｒｌｅｘａｓ００８年４月初选择健康的草坪草种子播种在装有混合培养基质（沙子∶蛭石∶有机营养土＝３∶１∶１）的聚乙烯花盆中。所有盆钵在室外自然光照下进行培养，气温为１每天浇水。３５～２６℃。每周用Ｈｏａｌａｎｄ营养液浇灌１次，０ｄ后ｇ将所有盆钵转移到人工气候箱培养１，管理方式同上，人工气候箱被设置为１光照强度为４４ｄ４ｈ的光周期，００

２

／（·ｓ），相对湿度为（）／昼／夜，对照温度）。ｍｏｌｍ６５±１０％，温度为２６１５℃（μ

实验设对照（和Ｈ２Ｏ，预处理植株用１／预实验筛选出的最佳浓ＣＫ）ＨＴ）０ｍｍｏｌＬ的Ｈ２Ｏ２预处理（２水溶液（

度），对照用等量的蒸馏水，均完全喷湿叶片。预处理植株先在正常生长温度（／昼／夜）下培养１１５２６℃，２ｈ使然后将对照和处理植株都转入３／昼／夜，处理温度）的培养箱中进行高温胁Ｈ２Ｏ８３０℃（２被高羊茅叶片充分吸收，光照、相对湿度以及管理方式同上。分别在胁迫第０，迫，３和６天取不同处理和对照的高羊茅叶片测定ＰＯＤ、的活性、氧化型抗坏血酸（、ＣＡＴ、ＡＰＸ、ＧＲ、ＧＰＸ和谷胱甘肽Ｓ转移酶（ＧＳＴ）ＡｓＡ、ＤＨＡ）ＧＳＨ和氧化型谷胱甘肽（的含量，以及胁迫过程中的丙二醛（和Ｈ２ＯＧＳＳＧ）ＭＤＡ）２水平。１．２　测试指标

］８

显色法［。１．２．１　ＭＤＡ含量的测定　根据硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）［］

１．２．２　Ｈ２Ｏａｍａｒ等９的方法。ｇ２含量的测定　根据Ｄ

，用５ｍ１．２．３　抗氧化剂ＡｓＡ、ＤＨＡ、ＧＳＨ和ＧＳＳＧ含量的测定　取样品材料０．２ｇＬ预冷的磺基水杨酸（５％）

１０］在冰浴中碾磨混匀，然后在４℃，／上清液根据李忠光等［的方法用以１００００ｒｍｉｎ下低温离心２０ｍｉｎ分离匀浆，

测定ＡｓＡ、ＤＨＡ、ＧＳＨ和ＧＳＳＧ的含量。

／内含２％交１．２．４　抗氧化酶的提取和活性测定　样品在５ｍＬ预冷的０．０５ｍｍｏｌＬ磷酸钾缓冲液［Ｈ值７．６，ｐ联聚乙烯吡咯烷酮（、／和０．／中冰浴研磨。匀浆于１ＰＶＰＰ）１ｍｍｏｌＬ乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ）５ｍｍｏｌＬＡｓＡ］００００／，，上清液即为酶粗提液，用于测定各种抗氧化酶的活性。Ｐｒｍｉｎ４℃离心２０ｍｉｎＯＤ、ＣＡＴ、ＡＰＸ活性测定根据

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