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本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了2 mmol/L外源鸟氨酸(L-Orn)对40μmol/L镉(Cd)胁迫下菹草体内Cd含量、光合色素水平、超氧阴离子(O·-2)产生速率、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)与可溶性蛋白含量以及脯氨酸和多胺代谢的影响.结果显示:(1)在单一Cd胁迫下,菹草体内的Cd大量积累,达到335.00μg/g,并诱导了明显的氧化胁迫,具体表现为O·-2产生速率以及H2O2和MDA含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降.外源L-Orn的添加很大程度上抑制了菹草体内Cd的积累,Cd含量降至232.50μg/g,并降低了活性氧(ROS)水平,减轻了膜脂过氧化程度,减缓了光合色素和可溶性蛋白的分解.(2)在单一Cd胁迫下,伴随着吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性的增加和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的下降,菹草体内的脯氨酸含量轻微增加,仅为对照组的1.91倍,而外源L-Orn显著增强了P5CS和δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,使脯氨酸含量大幅度升高,为对照组的8.36倍.(3)单一Cd胁迫分别通过激活精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和多胺氧化酶(PAO)的活性,使腐胺(Put)的含量增加,亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量减少.而施用外源L-Orn后,ADC和ODC的活性进一步增强,Put的含量大幅增加,并促进Put向Spd和Spm的转化,同时PAO的活性下降,使Spd和Spm含量增加,从而使总多胺含量增加.由此可见,外施L-Orn可通过抑制Cd的进入和参与调节脯氨酸以及多胺代谢,抑制ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素以及蛋白质的分解,一定程度上增强菹草对Cd胁迫的抗性. 相似文献
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对Cr6+胁迫条件下不同pH处理对菹草无菌苗元素、光合色素、活性氧、丙二醛、抗氧化酶、脯氨酸(Pro)及多胺(PAs)含量的影响进行研究,以探讨不同pH处理影响水生植物Cr6+毒害效应的机制.结果表明:(1)偏酸性pH处理加剧菹草对铬的蓄积,而pH为7.0时Cr6+胁迫所造成的矿质元素失衡有所减弱;(2)Cr6+胁迫下pH为6.0~8.0的处理延缓了菹草的失绿症状,促进了光合色素的合成;(3)Cr6+胁迫下菹草超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性在pH为6.0和7.0的处理组诱导程度最小;(4)Cr6+胁迫下pH为6.0和7.0处理的菹草Pro含量显著提高;(5)pH为4.0和5.0的处理使腐胺(Put)含量显著提高,而pH为6.0和7.0的处理则促进亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值上升,精胺(Spm)含量总体趋势为随pH值升高而逐步上升,仅在pH为4.0和5.0的处理组中低于Cr6+胁迫对照组.因此,pH条件可影响菹草对铬及营养元素的积累,抗氧化酶、Pro、PAs代谢等生理生化过程,导致铬毒性效应差异.在pH为6.0~7.0的范围内,菹草能调节抗氧化酶系统,较有效地清除体内活性氧,提高机体中Pro、PAs含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值,减轻膜系统脂质过氧化,维持机体内矿质元素平衡,致使毒性效应达到最小程度. 相似文献
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本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了不同浓度(0、0.05、0.10、0.15、0.20 mmol/L)Ni2+胁迫对菹草过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2.-)和丙二醛(MDA)的含量、抗氧化系统、脯氨酸代谢途径的影响.结果显示:(1)Ni2+胁迫影响了活性氧水平,主要表现为H2O2和O2.-的大量积累;MDA含量也随着Ni2+浓度的升高呈上升趋势;(2)随着Ni2+浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基(NP-SH)含量均表现为先升后降趋势;抗坏血酸(AsA)含量变化不明显;植物络合素(PCs)则表现为上升趋势;(3)脯氨酸代谢关键酶在Ni2+胁迫下表现为:鸟氨酸转氨酶(OAT)活性在0～0.10 mmol/L Ni2+胁迫下高于对照组;吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性在Ni2+大于0.10 mmol/L时,显著增加;脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性无显著变化;脯氨酸(Pro)含量则均显著高于对照组.以上结果表明,Ni2+胁迫提高了活性氧的水平,加重了膜脂过氧化的程度,干扰了抗氧化系统的内在平衡;此外,低浓度Ni2+胁迫下菹草脯氨酸积量主要依赖于鸟氨酸途径,而高浓度下则主要依靠谷氨酸途径. 相似文献
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本文研究了不同浓度Cu2+(0、1、2、4、8、12μmol/L)对菹草无菌苗多胺(PAs)及活性氧代谢的影响.结果表明,随着Cu2+处理浓度的升高:(1)菹草无菌苗植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则表现为先升后降;(2)超氧阴离子(O2.-)产生速率逐渐增大,过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)有所积累,可溶性蛋白含量降低;(3)游离态多胺含量与多胺总含量的变化一致,均表现为腐胺(Put)含量先升后降,亚精胺(Spd)含量逐渐降低,精胺(Spm)含量逐渐上升;游离态多胺(Spd+Spm)/Put的比值在高浓度Cu2+胁迫时迅速上升;结合态Put和Spm的含量变化与游离态的变化一致,而结合态Spd的含量与对照相比均略有上升;束缚态Put和Spd含量先升后降,而Spm含量则逐渐降低;(4)精氨酸脱羧酶(ADC)、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性均表现为先升后降,而鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性变化不明显.可见,Cu2+对菹草无菌苗造成了明显的氧化胁迫,抗氧化酶活性的升高,Spm含量的升高,Put向Spd和Spm的转化以及不同状态多胺之间的转化,在菹草无菌苗抵抗Cu2+胁迫过程中发挥着重要的作用. 相似文献