外源乙烯对镉胁迫下莲抗氧化系统的影响
摘要：莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)，为莲科莲属多年生挺水草本植物，它不仅具有较高的观赏价值，且具有一定的耐重金属能力。近年来，随着我国工业化生产的快速发展，重金属镉对水体的污染日益严重，因此，研究莲对镉的耐性机理及利用其对水体进行修复具有重要的理论和实践意义。已有研究表明乙烯可以通过调控抗氧化系统参与植物对逆境胁迫的响应，而乙烯对莲在镉胁迫下抗氧化系统的作用尚未见报道。因此，本实验拟以莲为试验材料，通过研究外源乙烯对镉胁迫下莲形态指标、抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响，从而了解乙烯在调控镉胁迫下莲抗氧化系统中的作用。研究结果表明：外源乙烯对镉胁迫下莲抗氧化系统中POD酶的活性具有一定的抑制作用，并能提高GR酶活以及还原型谷胱甘肽GSH的含量。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料及幼苗培养2
1.2 研究方法 2
1.2.1 对莲进行Cd处理2
1.2.2 对莲进行Cd+乙烯前体ACC处理2
1.2.3 对莲进行Cd+乙烯抑制剂STS处理2
1.3 测定方法2
1.3.1 形态指标测定方法2
1.3.2 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定2
1.3.3 过氧化物酶（POD）活性的测定3
1.3.4 过氧化氢酶（CAT）活性的测定3
1.3.5 抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定3
1.3.6 谷胱甘肽还原酶(GR）活性的测定3
1.3.7 还原型抗坏血酸(AsA)含量的测定3
1.3.8 还原型谷胱甘肽（GSH）含量的测定3
2 结果与分析 4
2.1 外源乙烯对Cd胁迫下莲幼苗形态指标的影响4
2.2 外源乙烯对Cd胁迫下莲叶片抗氧化酶活性的影响4
2.2.1 SOD酶活性的变化4
2.2.2 POD酶活性的变化5
2.2.3 CAT酶活性的变化5
2.2.4 APX酶活性的变化
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
6
2.2.5 GR酶活性的变化6
2.3 外源乙烯对Cd胁迫下莲叶片中抗氧化剂含量的影响7
2．3．1 AsA含量的变化7
2．3．2 GSH含量的变化7
3 讨论8
3.1 Cd及其他重金属对植物抗氧化系统酶活和抗氧化剂含量的影响8
3.2 乙烯对重金属胁迫下植物抗氧化系统的影响9
致谢9
参考文献9
外源乙烯对镉胁迫下莲抗氧化系统的影响
引言
引言 近年来，随着我国工业化生产的快速发展，大量的重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料燃烧等途径进入水体，对动植物及人类的生命安全产生严重的危害。目前，我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染，其底质重金属的污染率高达80.1%[1]，其中镉(Cd)污染在全世界范围内普遍存在，每年由于人为原因向环境中释放的Cd有30000t左右[2]，Cd能够在植物体内积累并阻碍植物生长, 而且会通过食物链危及人体健康[3]。因此,研究植物对Cd的耐性机理并利用其对污染水体进行修复将为保护生态环境提供一定的理论依据。
莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）为莲科多年生挺水草本植物。已有前人对重金属胁迫胁迫下莲生理生化的变化及Cd在荷花体内的积累规律做出了相关研究，并得出莲具有抵抗某些重金属污染的潜在能力。裴康康等[4]研究了Cd胁迫对莲生理生化的影响，发现Cd胁迫下，随着其质量浓度的增加，莲的相对电导率呈先升后降低的趋势，丙二醛（MDA）含量随着浓度的增大而持续升高，表明莲受到一定程度的伤害；在低浓度Cd处理下可溶性蛋白质含量随着Cd浓度的升高而升高，抗氧化酶系统中超氧化物岐化酶（SOD），过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等保护酶的活性总体呈上升的趋势，表明莲对重金属Cd胁迫产生了积极的响应，对Cd具有一定的耐性和适应性。可见，莲能通过调节自身生理生化反应来减缓重金属对植株造成的伤害，可作为植物修复材料对重金属污染水体进行修复整治，但目前莲对重金属Cd的耐性机制尚不清楚，还有待进一步研究。
乙烯作为一种以气态形式存在的植物激素，参与了植物各种生理生化过程以及应对各种胁迫的适应性反应和病原反应[5]。研究显示烟草反义表达乙烯生物合成相关基因引起了转基因植株在非生物胁迫下SOD、CAT活性的增加，从而增强植株对非生物胁迫的耐性[6]。番茄乙烯受体LeETR3突变体对铅具有较高的耐性，与野生型相比，突变体植株不同组织中的SOD、CAT、谷胱甘肽还原酶(GR)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性呈现出不同程度的变化[7]。Masood等[8]发现施加外源乙烯利可提高芥菜对乙烯的敏感性，缓解镉对植物光合作用的抑制。可见，乙烯可通过调控抗氧化系统的变化从而影响胁迫对植物造成的伤害。
目前，乙烯对莲在Cd胁迫下抗氧化系统的作用尚未见报道。因此，本实验拟以莲为试验材料，通过研究外源乙烯对Cd胁迫下莲形态指标、抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响，了解乙烯在调控Cd胁迫下莲抗氧化系统中的作用，进而为揭示乙烯调控莲对重金属耐性机制提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及幼苗培养
本试验利用从微山县荷都水生花卉基地买来的’微山湖红莲’作为试验实验材料，选取粒大饱满色深的莲子的凹陷的一面，利用修枝剪进行破壳，随后置于恒温25℃光照培养箱中利用蒸馏水进行催芽培养57d，期间隔一天换一次蒸馏水，然后在日平均室温大于等于15℃的情况下转移至室外，用5％的Hogland培养液培养1418d，期间23天换一次培养液。
1.2 研究方法
在本试验中用的各处理浓度均使用实验室前期筛选的适宜浓度。以5％的Hogland培养液为对照。
1．2．1对莲进行Cd处理
将CdCl2配置成0.1mol/L的母液，并稀释成50μmol/L的工作液，置于1.5L的红桶中，每个处理3桶，每桶放置3株，处理48h。
1．2．2对莲进行Cd+乙烯前体ACC处理
依据前期试验筛选出的浓度，选择Cd（50μmol/L）+ACC（100μmol/L），并将配好的溶液分别加注到1.5L的桶中进行处理，每个处理3个桶，每桶3株，处理48h。
1．2．3对莲进行Cd+乙烯抑制剂STS处理
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料及幼苗培养2
1.2 研究方法 2
1.2.1 对莲进行Cd处理2
1.2.2 对莲进行Cd+乙烯前体ACC处理2
1.2.3 对莲进行Cd+乙烯抑制剂STS处理2
1.3 测定方法2
1.3.1 形态指标测定方法2
1.3.2 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定2
1.3.3 过氧化物酶（POD）活性的测定3
1.3.4 过氧化氢酶（CAT）活性的测定3
1.3.5 抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定3
1.3.6 谷胱甘肽还原酶(GR）活性的测定3
1.3.7 还原型抗坏血酸(AsA)含量的测定3
1.3.8 还原型谷胱甘肽（GSH）含量的测定3
2 结果与分析 4
2.1 外源乙烯对Cd胁迫下莲幼苗形态指标的影响4
2.2 外源乙烯对Cd胁迫下莲叶片抗氧化酶活性的影响4
2.2.1 SOD酶活性的变化4
2.2.2 POD酶活性的变化5
2.2.3 CAT酶活性的变化5
2.2.4 APX酶活性的变化
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
6
2.2.5 GR酶活性的变化6
2.3 外源乙烯对Cd胁迫下莲叶片中抗氧化剂含量的影响7
2．3．1 AsA含量的变化7
2．3．2 GSH含量的变化7
3 讨论8
3.1 Cd及其他重金属对植物抗氧化系统酶活和抗氧化剂含量的影响8
3.2 乙烯对重金属胁迫下植物抗氧化系统的影响9
致谢9
参考文献9
外源乙烯对镉胁迫下莲抗氧化系统的影响
引言
引言 近年来，随着我国工业化生产的快速发展，大量的重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料燃烧等途径进入水体，对动植物及人类的生命安全产生严重的危害。目前，我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染，其底质重金属的污染率高达80.1%[1]，其中镉(Cd)污染在全世界范围内普遍存在，每年由于人为原因向环境中释放的Cd有30000t左右[2]，Cd能够在植物体内积累并阻碍植物生长, 而且会通过食物链危及人体健康[3]。因此,研究植物对Cd的耐性机理并利用其对污染水体进行修复将为保护生态环境提供一定的理论依据。
莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）为莲科多年生挺水草本植物。已有前人对重金属胁迫胁迫下莲生理生化的变化及Cd在荷花体内的积累规律做出了相关研究，并得出莲具有抵抗某些重金属污染的潜在能力。裴康康等[4]研究了Cd胁迫对莲生理生化的影响，发现Cd胁迫下，随着其质量浓度的增加，莲的相对电导率呈先升后降低的趋势，丙二醛（MDA）含量随着浓度的增大而持续升高，表明莲受到一定程度的伤害；在低浓度Cd处理下可溶性蛋白质含量随着Cd浓度的升高而升高，抗氧化酶系统中超氧化物岐化酶（SOD），过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等保护酶的活性总体呈上升的趋势，表明莲对重金属Cd胁迫产生了积极的响应，对Cd具有一定的耐性和适应性。可见，莲能通过调节自身生理生化反应来减缓重金属对植株造成的伤害，可作为植物修复材料对重金属污染水体进行修复整治，但目前莲对重金属Cd的耐性机制尚不清楚，还有待进一步研究。
乙烯作为一种以气态形式存在的植物激素，参与了植物各种生理生化过程以及应对各种胁迫的适应性反应和病原反应[5]。研究显示烟草反义表达乙烯生物合成相关基因引起了转基因植株在非生物胁迫下SOD、CAT活性的增加，从而增强植株对非生物胁迫的耐性[6]。番茄乙烯受体LeETR3突变体对铅具有较高的耐性，与野生型相比，突变体植株不同组织中的SOD、CAT、谷胱甘肽还原酶(GR)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性呈现出不同程度的变化[7]。Masood等[8]发现施加外源乙烯利可提高芥菜对乙烯的敏感性，缓解镉对植物光合作用的抑制。可见，乙烯可通过调控抗氧化系统的变化从而影响胁迫对植物造成的伤害。
目前，乙烯对莲在Cd胁迫下抗氧化系统的作用尚未见报道。因此，本实验拟以莲为试验材料，通过研究外源乙烯对Cd胁迫下莲形态指标、抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响，了解乙烯在调控Cd胁迫下莲抗氧化系统中的作用，进而为揭示乙烯调控莲对重金属耐性机制提供一定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及幼苗培养
本试验利用从微山县荷都水生花卉基地买来的’微山湖红莲’作为试验实验材料，选取粒大饱满色深的莲子的凹陷的一面，利用修枝剪进行破壳，随后置于恒温25℃光照培养箱中利用蒸馏水进行催芽培养57d，期间隔一天换一次蒸馏水，然后在日平均室温大于等于15℃的情况下转移至室外，用5％的Hogland培养液培养1418d，期间23天换一次培养液。
1.2 研究方法
在本试验中用的各处理浓度均使用实验室前期筛选的适宜浓度。以5％的Hogland培养液为对照。
1．2．1对莲进行Cd处理
将CdCl2配置成0.1mol/L的母液，并稀释成50μmol/L的工作液，置于1.5L的红桶中，每个处理3桶，每桶放置3株，处理48h。
1．2．2对莲进行Cd+乙烯前体ACC处理
依据前期试验筛选出的浓度，选择Cd（50μmol/L）+ACC（100μmol/L），并将配好的溶液分别加注到1.5L的桶中进行处理，每个处理3个桶，每桶3株，处理48h。
1．2．3对莲进行Cd+乙烯抑制剂STS处理
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