PEG处理对水稻种子萌发过程中不同抗氧化物质的影响

论文总字数：5099字

摘 要

以两种不同的水稻为材料，用PEG6000进行水分胁迫处理。研究了不同浓度的PEG胁迫对CAT和MDA的影响。实验结果表明，随水分胁迫的增加，各品种水稻种子的CAT活性都表现出先上升后下降的趋势；MDA的含量也表现出先上升后下降的趋势。

关键词：水稻，水分胁迫，CAT，MDA

Abstract: Two varieties of rice were used as experimental material and stressed under PEG6000. Different concentrations of PEG were used to assess the effects of stress on CAT and MDA. The results of our experiment showed that the activity of the antioxidant enzymes such as CAT increased at the relative lightly stress conditions and then decreased with the decreasing water stress stimulated by PEG6000, MDA was the same with CAT.

Keywords: rice, water stress, CAT, MDA

目 录

1 前言 4

2 材料与方法 4

2. 1 实验材料 4

2. 2 种子处理 4

2.3 实验方法 5

2.3.1 CAT活性的测定 5

2.3.2 MDA含量的测定 5

3 结果与分析 6

3.1 水分胁迫下CAT活性的变化 6

3.2 水分胁迫下MDA含量的变化 6

结论 8

参考文献 9

致谢 10

1 前言

水稻种子的萌发受多种外界因素影响，其中水分胁迫是最主要的因素。随着水资源的逐渐匮乏，土地沙漠化，水分胁迫成为农业生产中的威胁，因此植物抗旱性的研究显得格外的重要。植物的抗旱机制中，主导的是自由基引起的膜伤害学说。植物细胞在正常的代谢过程中会产生多种活性氧（ROS）^{[1-2 ]}如：超氧阴离子、过氧化氢等。活性氧可以与细胞内几乎所有的生物大分子反应，使其失活，影响细胞的正常代谢活动。正常情况下，植物细胞依靠由SOD、POD、CAT、甘露醇、抗坏血酸等组成的ROS清除系统来达到细胞内自由基的动态平衡^[3-4]。抗旱性较强的植物体内清除活性氧的酶活性较强，因此植物的抗旱性与这类酶的活性密切相关。研究表明，在水分胁迫下，水稻种子中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等细胞保护酶发挥作用，减轻膜脂过氧化，减弱了活性氧对蛋白质、脂膜、DNA及细胞其他成分的损伤^[5]。

MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一，它的产生还能加剧膜的损伤因此在植物衰老生理和抗性生理研究中MDA含量是一个常用指标^[6]，可通过MDA了解膜脂过氧化的程度，以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。本实验以镇稻和洛稻俩种水稻作为实验材料，在PEG-6000处理下，模拟出不同干旱情况，研究了过氧化氢酶(CAT)的活性变化以及丙二醛（MDA）的含量变化，来阐明水稻的抗氧化能力规律，为优良水稻品种的选拔培育提供参考依据。

2 材料与方法

2. 1 实验材料

供试材料：镇稻99和洛稻998

供试试剂：PEG、Na₂HPO₄^.12H₂O、NaH₂PO₄^.2H₂O、30％的H₂O₂、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、去离子水

2. 2 种子处理

将36个培养皿121℃高温灭菌、烘干后备用，并表上标签，洛稻以LD为标，分别为LD-0，LD-1，LD-2，LD-3，LD-4，LD-5。镇稻同理标为ZD。

用PEG-6000来模拟水分胁迫条件，配置一系列水势梯度的溶液（0、-0.1、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8MPa）^[7]。分别对俩种水稻进行胁迫处理。并精选出俩种水稻的颗粒饱满的种子，在垫有俩层滤纸的培养皿中各加50粒，然后加入10mL配置好的具有不同水势的PEG溶液。置于20℃培养箱培养7天。

培养七天之后，将萌发的培根和胚芽去除，并将种子去壳之后，低温保存备用。

2.3 实验方法

2.3.1 CAT活性的测定

采用紫外速率直接法^[8]

（1）试剂配制：0.15mol/L磷酸缓冲液（PBS pH7.0）

A母液：0.2mol/L磷酸氢二钠溶液：取分子量为358.14的Na₂HPO₄^.12H₂O 71.7g

B母液：0.2mol/L磷酸二氢钠溶液：取分子量为156.01的NaH₂PO₄^.2H₂O 31.2g

0.15mol/L PBS pH7.0配制：取A母液228.75mL和B母液149.25mL混合后用蒸馏水定容至500mL。

（2）反应液配制：取200mLPBS 0.15M，pH7.0，加入0.3092mL30％的H₂O₂原液摇匀即可。

（3）样品测定：取3mL反应液加入0.1mL，酶液，以PBS为对照调零，测定OD240，测定30s。

（4）酶活的计算：以每分钟OD减少0.01为一个酶活单位（μ）。

CAT={△A240×Vt}/(W×Vs×0.01×t) （μ/g min）

△A240：为反应时间内吸光度的变化

W：为样品鲜重（g）

t：为反应时间（s）

Vt：为提取酶液总体积（mL，1.6mL）

Vs：为测定时取用的酶液体积（mL，0.1mL）

2.3.2 MDA含量的测定

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