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1、生物專業(yè)植物生理實驗論文低溫脅迫對菠菜葉片抗寒性的影響穎低溫脅迫對菠菜葉片抗寒性的影響王新穎王文巖(東北農業(yè)大學、農學院、哈爾濱市、150030)【摘要】:植物細胞膜對維持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起著重要的作用。在正常的情況下,細胞膜對物質具有選擇性能力。植物組織受到逆境傷害時,由于膜的功能受損或結構破壞,而使其透性增大,細胞內的鹽類或有機物將有不同程度滲出,從而引起組織浸泡液電導率發(fā)生變化,通過測定外滲液電導率的變化,就可以反映出質膜的受害程度和所測材料抗逆性的大小。傷害越重,外滲越多,電導率的增加也越大;在過氧化物酶催化下,過氧化氫將愈創(chuàng)木酚氧化成棕褐
2、色產物,此產物在470nm處有最大吸收峰值,故可通過測470nm下的吸光值變化測定過氧化物酶的活性。過氧化物酶活性以每毫克蛋白質每分鐘內的活性單位來表示。本次實驗主要是通過菠菜在低溫脅迫條件下,細胞膜遭到破壞,膜透性增大,通過實驗使我們了解低溫脅迫對菠菜葉片抗寒性的影響?！娟P鍵詞】:菠菜、低溫、抗逆性、外滲電導率、過氧化物酶活性0前言菠菜Spinach是人們經常食用的主要蔬菜。它屬于藜科菠菜屬的1、2a生草本植物。在華北的大部分地區(qū),耐寒性較強的尖葉菠菜可以安全越冬,因此了解低溫脅迫對菠菜的生理影響,探索菠菜的抗寒生理機制,對于通過基因工程手段提高冷敏感植
3、物的抗寒能力,選育抗寒性強的品種及其栽培管理都有重要的意義。為此,研究了菠菜在秋、冬季節(jié)隨著溫度的降低,葉片與根的可溶性糖、游離脯氨酸Pro、丙二醛MDA的含量、超氧化物歧化酶SOD的活性,以期了解菠菜在自然環(huán)境低溫的冷馴化過程中,這些抗性指標的變化及其與抗寒性之間的關系。[1]雖然植物本身具有一定的抗寒性,可是不同植物種類和品種有不同的抗寒性,不同器官的抗寒性也不一樣。植物抗寒性也能通過一些途徑提高,這對于避免和減少寒害損失有重要意義。近年來,許多植物的抗寒性研究取得了可喜的進展,主要就抗寒性的生理基礎,提高植物抗寒能力的研究以及抗寒育種途徑等方面進行闡
4、述[2]。近20年來,分子生物學的迅猛發(fā)展,對于揭示植物抗寒機理和提高抗寒力方面起了重要的作用。但總體來說,利用分子生物學技術進行植物抗寒性研究還比較薄弱,有許多急待解決的問題。[3]首先體現(xiàn)在植物的抗寒分子機理特別是信號轉導及調控基因的表達,抗凍蛋白的結構特征和生理功能研究得不夠深入,還處于開始階段,而抗寒分子機理研究影響著抗寒基因工程的應用。[4]抗寒基因工程大多是圍繞著單個基因研究,而植物的抗寒性是多基因控制的,應該結合多個相關基因進行系統(tǒng)的研究。[5]目前植物的抗寒性研究大多集中在作物、果樹、蔬菜上,對于園林觀賞植物研究得較少。而現(xiàn)在人們對于熱帶亞
5、熱帶觀賞植物的需求快速增長,這些植物恰恰由于地域氣候的限制并不耐低溫,因此觀賞植物的抗寒性機理研究,以及如何提高觀賞植物抗寒力將是今后重要的研究方向[6]。1材料與方法1.1材料菠菜(Spinach)、市售1.2方法(一)外滲電導率的測定1、取菠菜葉片打孔40片,分成4份,至于4個小燒杯中。2、將兩個燒杯中的葉片放入冰箱中冷處理10min。3、取蒸餾水10ml測定電導率(S0)。4、將處理的和未處理的4份葉片分別放入注射器中,吸收10ml蒸餾水,堵住注射器口進行抽氣至葉片全部沉入水中。5、將注射器內的蒸餾水和葉片倒入潔凈燒杯中,再加入10ml蒸餾水,搖勻后
6、測定電導(St1)。6、測定后,將燒杯中的液體煮沸,冷卻至室溫,測電導(St2)。過氧化物酶活性的測定取0.5g葉片、加入少量磷酸緩沖液研磨至勻漿,轉入離心管中,4000r、離心10min,然后取上清液定容至10ml,備用。測定樣品對照pH5.5、0.05molPBSml2.82.80.05M愈創(chuàng)木酚溶液(ml)1.01.02%H2O2ml1.01.0酶液(ml)0.20.22%三氯乙酸(ml)??2.03、470nm波長下測定吸光度,每隔30s記錄數(shù)值;4、根據測量數(shù)據制作制作吸光度時間曲線。1.3生理指標的測定方法過氧化物酶活性的測定:愈創(chuàng)木酚法[7]
7、過氧化物酶是植物體內普遍存在的,活力較高的一種酶,它與呼吸作用、光合作用、及生長素的氧化等都有密切關系,在植物生長發(fā)育過程中,它的活力不斷發(fā)生變化,因此測量這種酶,可以反映某一時期植物體內代謝的變化。在H2O2存在的條件下,過氧化物酶能使愈創(chuàng)木酚氧化,生成茶褐色的4-鄰甲基苯酚,該物質在470nm處有最大吸收峰,可用分光光度計測量470nm的吸光度的變化,從而測定過氧化物酶的活力。ΔOD470越大,說明過氧化物酶活力越高,反之亦然,故可通過測470nm處的吸光度變化來測定過氧化物酶的活性[5]外滲電導率的測定:DDS-307電導率儀法[8]植物在遭受低溫脅
8、迫后,細胞膜遭到破壞,膜透性增大,從而使細胞內的電解質外滲,以致植
